CC BY
188
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МИКРОПРОЦЕССОРОВ (МП)
Маликов К.Б.
Маликов Куандык Багдатович — магистрант, кафедра информатики и вычислительной техники, Российский государственный социальный университет, г. Москва
Аннотация: в статье анализируются перспективы развития микропроцессоров, которые выполняют функции, связанные с управлением работой компьютера и выполнением огромной части обработки информации. Также в статье приводятся примеры того, какие задачи и операции выполняют микропроцессоры в вычислительной системе.
Ключевые слова: микропроцессор, цифровой прибор, электро-вычислительная машина, «Intel», производительность, молекулярная электроника, нанотрубка, «International Business Machines», Hyper-Threading, персональный компьютер.
На фоне высочайшего спроса на технологии их обработки, расширяется рынок реализации микропроцессоров.
В настоящее время МП составляют базу компьютерной техники, и переход к новым новоиспеченным поколениям вычислительных средств.
В жизни всего человечества микропроцессоры занимают особое значение. Основной элемент любой компьютерной техники считается микропроцессор. МП выполняет особые функции, связанные с управлением работой компьютера и выполнением огромной части обработки информации.
В зависимости от того, как будет в будущем изменяться мощность этой детали, начнет зависеть производительность всей компьютерной техники в целом. От того какой процессор установлен, зависит плодотворность работы.
В современном мире трудно отыскать область техники, в каком месте никак не использовались бы микропроцессоры. Главным принципом работы каждого цифрового прибора с памятью, что касается и микропроцессора, считается присутствие цепи синхронизации. Данный сигнал, как и цепь питания, подводится к любому регистру цифрового прибора.
МП считается главным устройством электро-вычислительных машин. МП выполняет различные операции, которые задает программа для преобразования информации, контролирует вычислительный процесс и координирует работу устройств системы. В вычислительной системе может быть несколько одновременно работающих МП (многопроцессорные) [2, с. 480].
Главными характеристиками МП считаются его быстрое действие и разрядность. Разрядность характеризуется размером информации.
Быстрое действие характеризуется количеством исполняемых операций в секунду. Разрядность характеризуется размером информации, который МП обрабатывает за 1 операцию.
Главные направления становления МП идет по пути неизменного увеличения их продуктивности. Классическими направленностями считаются поднятие тактовой частоты работы МП и повышение численности одновременно выполняемых команд за счет увеличения числа конвейеров в МП. Поколения процессоров отличаются друг от друга скоростью работы, архитектурой, исполнением и внешним видом.
Компания «Intel» намерена выпускать процессоры, которые станут содержать большое количество ядер - в каких-то случаях даже несколько сотен.
Одним из способов действенного исполнения данных задач является встроенное мини ядро. Мини ядро дополняет программное обеспечение высокого уровня для регулирования проблем многостороннего контроля аппаратным снабжением. Для регулирования всеми данными трудными действиями. К таковым действиям можно отнести: назначение задач ядрам, включение ядер по необходимости, а также их выключение. Немаловажным является: реконфигурация ядра при изменении загрузки и почти всеми иными МП будет нужна порция встроенных интеллектуальных возможностей [6, с. 678]. Процессор сам сумеет делать некоторое количество вычислений, которые пользователь не видит, процессор делит аппозицию на огромное множество потоков, которые имеют возможность выполняться синхронно.
Для работы МП в будущем необходимо некоторое количество уровней виртуализации. Виртуализация также понимается как, возможность запуска нескольких операционных систем на одном компьютере, станет употребляться для того, чтобы обеспечить управляемость, сохранность и главным образом - безопасность.
К примеру, процессор разрешено поделить на множество виртуальных процессоров, часть из них будут предназначаться для управления и сохранности, а остальные начнут править приложениями. Виртуализация нужна, чтобы скрыть трудную структуру аппаратного снабжения от размещенного выше программного обеспечения.
Повышение производительности на 1% вызывает поднятие употребляемой мощности на 3% в настоящих условиях.
Работа компьютера находится в зависимости и от программного обеспечения, поэтому на протяжении последнего десятилетия корпорация Intel тесно сотрудничает с изготовителями операционных систем и приложений в целях оптимизации и усовершенствования многопоточной функциональности их программного обеспечения.
Если увеличение плотности транзисторов станет возрастать сегодняшними темпами, то в отсутствие модернизации управления питанием МП начнут выделять десятки тысяч Вт тепла на см2. Для того чтоб удовлетворить потребности грядущего будущего, нужно значительно уменьшить мощность (N) потребления.
Область нанотехнологий включает в себя 4 основных направления. Первым из них является молекулярная электроника (МЭ); вторыми на очереди стоят биохимические и органические решения. Третьим направлением считаются квазимеханические решения на основе нанотрубок (НТ). Четвертым направлением считается квантовые компьютеры.
В МЭ особое внимание уделяется системам на основе молекул. В котором молекулы представляют квантовую структуру, состоящую из отдельно стоящих атомов. В МЭ движение электронов задается квантов химическими законами.
На данный момент производится активный отбор теорий совершенствования МЭ и физических закономерностей действий.
Ученые в области биофизики выявили более 50 комбинаций, на базе которых возможно будут строиться МП - модели нелинейных задач. Процессор, имеющий химическое управление называется белковым.
В современном мире имеют место для обсуждения решения биохимического, а также органического характера.
На основе углеродных нанотрубок создаются электронные устройства нано метрового размера. Предполагается, что в ближайшем будущем они сменят составляющие подобного назначения в компьютерах [3, с. 172].
Инженеры International Business Machines нашли новый действенный метод увеличить продуктивность микропроцессоров. Инновация содержится в том, чтоб изготавливать полупроводники из других материалов и усовершенствовать их структуру. В связи с этим ряд экспертов полагает, что максимальной скорости вычисления интегральная микросхема в ее нынешнем виде добьется уже через 5-10 лет.
В Intel понимают, что потребность в платформах, обеспечивающих пользователям лучшую продуктивность и работоспособность, со временем начнет только увеличиваться. В последующие 15 лет запросы, предъявляемые пользователями к ПК, поменяются, как за предыдущие 15 лет. Также возможно, что на основные роли в итоге выйдут улучшенные приложения определения образов и поисковые системы, обеспечивающие эффективную обработку информации и поддерживающие интеллектуальное принятие решений с внедрением баз данных. По мере популяризации этих и других развивающихся моделей применения компьютеров требования, предъявляемые к вычислительной мощности процессоров, будут возрастать. Одним из важнейших условий обеспечения нужных этим приложениям вычислительных ресурсов является всесторонняя стратегия развития многопоточных технологий, охватывающая технологию Hyper-Threading, двухъядерные процессоры и в конечном счете многоядерные процессоры. Intel продолжает исследовать, производственные и маркетинговые усилия на технологиях, которые помогают создать максимальное удобство работы всем категориям пользователей. Растущий потенциал накопленных данных определяет спрос на быстрые и вместительные модули памяти, а также на новые технологии связи.
Список литературы
1. Александров В.А. Электронные и микропроцессорные системы управления автомобилей.
СПб.: Лань, 2012. 624 с.
2. Баев Б.П. Микропроцессорные системы бытовой техники: Учебник для вузов. М.: ГЛТ,
2012. 480 c.
3. Барабанов Ю.А. Микропроцессорные устройства релейной защиты и автоматики распределительных сетей. Вологда: Инфра-Инженерия, 2015. 172 с.
4. Батоврин В.К. LabVIEW: практикум по электронике и микропроцессорной технике: Учебное пособие. М.: ДМК, 2014. 182 с.
5. Виноградов В. Микропроцессорное управление телевизорами. СПб.: Наука и техника, 2003. 144 ^
6. Голдовский И. Банковские микропроцессорные М.: Альпина Паблишер, 2016. 678 ^
7. Гуревич В.И. Уязвимость микропроцессорных реле защиты: проблемы и решения. Вологда: Инфра-Инженерия, 2014. 256 с.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ И АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ СЦЕНАРИЕВ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ДИНАМИКИ РАЗВИТИЯ АВАРИЙ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ КОРПУСЕ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Смольников А.И.
Смольников Алексей Иванович - магистрант, кафедра управления промышленной и экологической безопасностью, Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования Тольяттинский государственный университет, г. Тольятти
Аннотация: в статье представлен пример анализа опасности технологических блоков с учетом вещества, участвующего в аварии и внешних воздействиях технологического характера.
Ключевые слова: анализом аварий в производственном корпусе, внешние воздействия природного характера, динамики развития аварий.
Анализом аварий в производственном корпусе является причины и факторы, способствующие возникновению и развитию аварийной ситуации. Основными причинами и факторами являются:
1. наличие в технологическом процессе высокотоксичных веществ;
2. физический износ, коррозия, механические повреждения оборудования;
3. опасности, связанные с типовыми процессами;
4. отказы оборудования и систем противоаварийной защиты;
5. ошибочные действия персонала;
6. короткое замыкание электропроводки;
7. прекращение подачи энергоресурсов.
Сам факт обращения в технологическом процессе корпуса химических веществ, токсическими свойствами, определяет опасность возникновения и развития аварий. Факторы, способствующие возникновению и развитию аварий[3]:
- наличие в технологическом процессе токсического вещества;
- размещение корпуса на территории опасного промышленного объекта. Использование коррозионноспособных продуктов, а также проведение процессов при
высоких температурах неблагоприятно воздействуют на стенки аппаратов, что снижает срок их службы и может привести к аварийной разгерметизации аппаратов, а, следовательно, проливу веществ в поддон, что может привести к появлению паров токсических продуктов в воздухе производственного помещения. Описанные аварийные ситуации, связанные с разгерметизацией оборудования с токсическими продуктами могут быть:
- коррозией металла, из которого изготовлено оборудование;
- износом прокладочных материалов;
- некачественным изготовлением оборудования (некачественные сварные швы).
В производственном корпусе установлено оборудование для контроля за состоянием воздушной среды (автоматические газосигнализаторы), датчики автоматической пожарной сигнализации и оборудование системы автоматического пожаротушения[1].
