CC BY
41СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1.Габдрафиков Ф.З. Возможные направления повышения эксплуатационных показателей машинно-тракторных агрегатов [Текст] / Ф.З. Габдра-фиков // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2006. - №7, - С. 48-52.
2.Габдрафиков Ф.З. Топливный насос с повышенной интенсивностью впрыскивания [Текст] / Ф.З. Габдрафиков, Ф.А. Шарифуллин // Техника в сельском хозяйстве. 2012. - №3. - С. 25-26.
3.Габдрафиков Ф.З. Топливные системы тракторных и комбайновых двигателей: учебное пособие [Текст] / Габдрафиков Ф.З. - Уфа ФГБОУ ВПО БашГАУ, 2004. - 192с.
DEVELOPMENT OF INFORMATION PROCESS ENGINEERINGS FOR SUFFICING NEEDS
OF THE MAN
Salnikov I.
Penza State Technological University Penza, Russia
РАЗВИТИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙДЛЯ УДОВЛЕТВОРЕНИЯ ПОТРЕБНОСТЕЙ ЧЕЛОВЕКА
Сальников И.И.
Пензенский государственный технологический университет
г.Пенза, Россия
Abstract
The paper discusses the main trend of development of modern means of implementing the information needs of man, which is the integration of all the information in a single individual of a center with all the facilities to meet the information needs of the person.
Аннотация
В работе обсуждается основная тенденция современного развития средств реализации информационных потребностей человека, которая заключается в интеграции всех средств в едином индивидуальном информационном центре, обладающем всеми средствами удовлетворения информационных потребностей человека.
Keywords: information, information needs of human, integration process.
Ключевые слова: информация, информационные потребности человека, интеграционный процесс.
1. Информационная потребность человека существовала и существует наряду с другими потребностями [1,2]. При этом виды информационной потребности человека (ИПЧ) представляют широкий спектр взаимодействия человека и источников информации [3].
На рис. 1 представлена в общем виде структурная схема развития средств удовлетворения ИПЧ. В левой колонке показаны информационные потребности человека, которые являются источниками развития технических средств.
Рис.1. Этапы развития средств реализации информационных потребностей человека
На начальном этапе развития средств удовлетворения ИПЧ вплоть до начала XXI века наблюдается их автономность и использование самых разнообразных материальных носителей:
- человеческий голос (речь, сказания, песни, былины);
- бумага (письменность, почта, книги, газеты, журналы, географические карты);
- электрический ток, распространяющийся по проводам (телеграф, телефон);
- электромагнитные волны, распространяющиеся в свободном пространстве (радио, телевидение);
- пластиковые диски, магнитные ленты (грамзапись, магнитофоны, видеомагнитофоны);
- фотопленка, покрытая эмульсией с зернами серебра (фотография);
- краски, бумага, холст (живопись);
- кинопленка (кинотеатры);
- вычислительная техника (научные исследования, эмпирическое знание, стационарные ЭВМ).
2. Этапы развития средств реализации информационных потребностей человека.
В начале XXI века (2000-2008г.г.) наблюдается скачок в развитии информационных технологий,
который был обусловлен, в первую очередь, развитием элементной базы ИТС. Здесь следует упомянуть о роли и значении микропроцессоров. Появившись в 1971г. на начальной стадии своего развития, микропроцессоры применялись только в вычислительной технике. В связи с непрерывным развитием технологии производства ИС появились микроконтроллеры (МК), которые стали широко использоваться в различных ИТС, особенно в бытовой технике. Встроенный МК позволял существенно расширить функциональные возможности ИТС, а существенное уменьшение размеров ИС, выполняющих функции преобразования, передачи и приема информации, привело к возможности приблизить ИТС непосредственно к пользователю. Примером может служить мобильный (сотовый) телефон, получивший широкое распространение как средство удовлетворяющее ИПЧ.
Данный этап характеризуется не только появлением более совершенных ИТС, автономно существовавших на предыдущем этапе (телевизоры, персональные ЭВМ), но и появлением совершенно новых, использующих новые информационные технологии. Это цифровые плееры, Интернет, цифро-
вые фотоаппараты и видеокамеры, приемники глобального позиционирования GPS и ГЛОНАСС, навигаторы.
Кроме того, на данном этапе начинают проявляться интеграционные процессы, когда несколько функций, характеризующих разные ИПЧ, объединяются в одной ИТС, объединяя средства реализации ИПЧ, существующие раздельно на предыдущем историческом этапе. Примером может служить ПЭВМ, подключенная к Интернету. ПЭВМ с Интернетом явилось средством, которое интегрировало в себе целый спектр информационных возможностей - электронную почту, передачу голосовых, музыкальных, видео и изобразительных файлов, а также научной информации из всех сфер деятельности человека.
Настоящее время характеризуется развитием всех процессов, которые начались на рубеже XX-XXI веков, и о которых говорилось выше. На рисунке 1 отмечены основные ИТС, которые в настоящее время пользуются широкой популярностью у простого пользователя, - это смартфоны, планшеты, компьютеры в виде ноутбуков и нетбуков, цифровые фотокамеры, видеорегистраторы, навигаторы и домашние кинотеатры. Приведем краткий обзор технических характеристик современных ИТС - средств удовлетворения ИПЧ.
Смартфоны - это мобильные ИТС, представляющие собой развитие мобильных телефонов и включающие в себя целый спектр потребительских функций. Это мобильная связь, интернет, цифровое фото и видео. Первые смартфоны появились в 2012 г. и были направлены на реализацию коммуникационных возможностей современных информационных технологий.
Для примера приведем характеристики смартфона Samsung Galaxy S4 [4], которые показывают коммуникационные возможности современных информационных технологий: 8-ядерный процессор SoC Samsung Exynos 5 Octa; частота 1,8 ГГц; 2 Гбайта ОЗУ; 16-64 Гбайт флеш-ПЗУ; подключение microSD до 64 Гбайт; операционная система Android 4.2.2; жидкокристалличесий дисплей Super-AMOLED 1920x1080 мм; связь GSM GPRS/EDGE 850, 900, 1800, 1900 МГц; интерфейс оптической связи 4G - LTE Cat 3 100/50 Мбит/с —на базе SoC Qualcomm Snapdragon 600; последовательный канал связи HSPA+ 42 Мбит/с; для подключения наушников -Bluetooth 4.0, NFC; для беспроводного подключения к Интернету - Wi-Fi 802.11 a/b/g/n/ac; приемник глобального позиционирования GPS/Глонасс; фотокамера 13 Мп с размером кадра - 4128х3096 пикс; фронтальная фото/видеокамера 2 Мп с размером кадра 1080х306 пикс.; различные датчики - акселерометр, фотометр, цифровой компас, датчики приближения, гироскоп, барометр, термометр, гигрометр и ИК-датчик; литиево-ион-ный аккумулятор емкостью 2,6Ач; размеры 136,6x69,8x7,9 мм; масса130 г.
Закончилась ли эра мобильных телефонов? Нет! Мобильные телефоны все еще востребованы, так как гораздо дешевле и экономичнее смартфо-
нов. А широкий спектр функциональных возможностей, который реализуется в смартфонах, не всем необходим. Примером может служить мобильные телефон Nokia 515 [5], который в 3 раза дешевле смартфона Samsung Galaxy S4, но обладает неплохими качествами: размеры 114х48х11мм; вес 103 г; экран 2,4 дюйма; фотокамера 5 Мп; кадр 2592 x 1944 пикс.; 2 СИМ-карты; проигрыватель аудио и видео; FM-радио.
Планшеты - это мобильные средства, предназначенные для реализации развлекательных потребностей человека. Основной упор в них сделан на размер экрана. При этом утвердились большие размеры экрана - 10 дюймов, то есть порядка 25 см по диагонали, а также маленькие размеры - 8 дюймов, то есть порядка 20 см по диагонали [6]. Для сравнения отметим, что размер экрана для смартфонов порядка 4,5 дюйма, то есть 11,5 см по диагонали.
Планшет iPad 4 (Apple, США, 2013 г.) [7] -экран 9,7 дюймов по диагонали; 2048х1536 пикселей; 2-ядерный процессор Apple A6X, 1,4 ГГц; графический сопроцессор PowerVR SGX 554MP4, 300 МГц; флеш-память 16-64 Гбайт; 1 Гбайт ОЗУ; разъем для наушников; тыловая фотокамера 5 Мп число пикселей 1920х1080; фронтальная фотокамера 1,2 Мп; для подключения интернета Wi-Fi; операционная система Apple iOS 6.0.1; поддержка GSM 3G и 4G; Bluetooth ; интерфейсы HSUPA , HSCSD, HSPA+, UMTS/HSDPA , EDGE; поддержка мультимедийных форматовAAC, WAV, MKV, MP4, MPEG-4, H.264; датчики - акселерометр, гироскоп, GPS , компас, датчик освещенности; выход аудио/наушники; встроенные динамики, встроенный микрофон; сенсорный экран; габариты 241,2x185,7x9,4 мм; масса 652 г.
Сравнивая технические характеристики смартфонов и планшетов можно сказать, что в плане информационных возможностей принципиальных различий между ними в основном нет. Единственное важное отличие - размер экрана. Если пользователю важны развлекательные функции, то следует выбирать планшет, в противном случае удобнее использовать смартфон.
Домашние кинотеатры. Интеграционные процессы в развитии электронной элементной базы позволили в домашних условиях объединить различные средства удовлетворения ИПЧ в одном информационном центре. При этом в него могут входить: плоский телевизор с большим экраном, музыкальный центр с высококачественной цифровой системой записи и воспроизведения звука, видеопроектор для просмотра слайдфильмов на большом экране, разнообразные средства коммуникации и управления. Все это объединяется в едином информационном центре под названием «домашний кинотеатр».
В развитии ТВ-техники, также как по другим направлениям, наблюдается широкое внедрение не только передовых технологий визуализации, но и информационных технологий. В первую очередь следует отметить отказ от ЖК-экранов, заключающихся в использовании жидких кристаллов для
управления яркостью цветовых RGB-слоев. В ЖК-экранах использовался эффект изменения поляризации светового потока при повороте электрических доменов ЖК в электрическом поле. Появились OLED-экраны, представляющие матрицу органических светодиодов. OLED-телевизоры точнее передают цвета, имеют большой запас яркости и более высокую контрастность, а также малую толщину [8]. С 2012 г. наблюдается внедрение стандарта UHD (телевидение сверхвысокой четкости) с разрешением 4К (3840х2160 пикселей), при этом наблюдается тенденция увеличения размеров экрана - 42, 55, 65 и 84 дюйма.
Другой тенденцией развития ТВ является внедрение технологии Smart TV, которая характеризуется встраиванием многоядерного процессора, ТВ-камер и системы индивидуальной настройки на несколько пользователей (до 5-ти). Используется система закладок, разделенных по тематическим категориям, вследствие чего телевизор приобрел сходство с планшетом [9].
Персональные компьютеры. Отличительной особенностью персональных компьютеров (ПК) является возможность работать с программными продуктами, предназначенными для разработки программного обеспечения на языках различного уровня, в пакетах средств визуального программирования и т.д. То есть ПК является инструментальным средством создания прикладных программ. Если размеры экрана дисплея для ПК могут иметь средние значения как у планшетов, то наличие клавишной клавиатуры и ручного манипулятора "мышь" обязательно, так как эти средства обладают широкими функциональными возможностями и отвечают психофизиологическим особенностям человека. Чтобы удовлетворить самым разнообразным требованиям пользователей, производители выпускают самые разнообразные ПК, которые можно объединить в следующие группы: персональные стационарные компьютеры, ноутбуки, нетбуки и ультрабуки.
Процессоры. Ядром всех современных информационных систем является процессор, от производительности которого напрямую зависят все потребительские свойства средств удовлетворения ИПЧ. Две крупнейших компании-производители процессоров - Intel и AMD делают очередной шаг в разработке новых процессоров, которые при меньшем энергопотреблении будут работать намного быстрее предшественников [10]. Будет освоена 14-нм технология, что позволит на 30% снизить энергопотребление. Компания Intel планирует выпустить новый 8-ми ядерный процессор Haswell c интерфейсом обмена данными с жестким диском на скорости 2 Гбайт/сек, что в три раза быстрее чем у существующих процессоров. Планируется получить прирост вычислительной производительности равный 30%.
Ноутбуки. Относятся к мобильным компьютерам и характеризуются высокой вычислительной оснащенностью. Ноутбуки предназначены для решения офисных задач, то есть для разработки программных продуктов, ведения баз данных, для решения управленческих задач. Основное отличие от
стационарных ПК - это переносимость и автономное питание. Примером может служить ноутбук ASUSK55VJ, имеющий 4-х ядерный процессор Intel Core i7-3610QM с тактовой частотой 2,3 ГГц. Оперативная память составляет 8 Гбайт, а постоянная память на жестком диске имеет емкость 750 Гбайт. Вес ноутбука - 2,6 кг. Важным показателем является время автономной работы - до 6 час. В ноутбуках используются полноценные операционные системы типа Windows 8, а также может использоваться сенсорный экран наряду с клавиатурой.
Нетбуки. Характеризуются высокой мобильностью, почти полноразмерной клавиатурой. Нет-буки предназначены для использования в дороге. Они имеют меньший размер и вес, чем ноутбуки. Характеризуются меньшей производительностью. Примером может служить нетбук ASUS Eee PC 1005PE, имеющий одноядерный процессор Intel Atom N450 с тактовой частотой 1,6 ГГц, операционную систему Windows 7 Starter, жесткий диск емкостью 250 Гбайт, вес - 1,3 кг, 3 USS-порта, Web-камера. Размер экрана 10 дюймов, что примерно в 1,5 раза меньше чем для ноутбуков.
Ультрабуки. Появились в последнее время и сочетают в себе высокие характеристики производительности ноутбуков, мобильные свойства нет-буков и сенсорный экран планшета. Приведем характеристики ультрабука ASER ASPIRE S7-392, в котором используется мощный процессор Intel Core i7-4500U c тактовой частотой 1,9 ГГц, жесткий диск емкостью 256 Гбайт, оперативная память на 8 Гбайт, экран размером 13,3 дюйма, аккумулятор емкостью 6,28 Ач, что хватает на 8 часов работы с текстом. Используется ОС Windows 8. В настоящее время разрабатываются различные модели со съемными и поворотными экранами .
Специализированные средства. Наряду с интегрированными средствами удовлетворения ИПЧ -смартфонами, планшетами, компьютерами, домашними кинотеатрами, успешно развиваются и специализированные средства удовлетворения ИПЧ -фото и видеокамеры, навигаторы , видеорегистраторы.
Фотоаппараты. Фотоаппараты не сошли со сцены. С каждым годом они становятся все более компактнее, а качество снимков значительно возрастает. Наблюдается переход к беззеркальным фотокамерам. «Беззеркалки» намного проще в использовании. Характеристики масштабирования (зума) непрерывно увеличиваются. В фотоаппарате Lumix DMC-FZ200 от фирмы Panasonic используется 24-кратное увеличение, а в Olympus SP-820UZ оно достигает 40х. Другой тенденцией в развитии функциональных возможностей фотоаппаратов является добавление модулей беспроводной передачи данных. При этом, используется ОС Android, которая позволяет отправлять снимки по Wi-Fi каналу на любой смартфон или планшет, а также в Интернет [11].
Видеокамеры. В настоящее время к общей оценки характеристик видеокамер относится качество изображения [12]. Утвердился формат 16:9 с
разрешением 1920x1080 пикселей. Причем используются фотоматрицы (сенсоры) с размерами до 1/2,6 дюйма и с числом элементов разрешения до 8,6 Мп. Например, видеокамера Panasonic HDC-HS300 имеет 3 фотоматрицы с общим числом 6 Мп, а остальные используются для дополнительной пространственной обработки, уменьшения шумов и увеличения чувствительности. Важным моментом в работе видеокамер является память. В настоящее время MiniDV-кассеты и MiniDVD вытеснены встроенными жесткими дисками и флеш-памятью. Причем, флеш-память более компактна, надежна и экономична, но объем памяти в ней существенно меньше, чем у жестких дисков. Но этот разрыв постепенно сокращается. В видеокамере Canon HG10 встроен жесткий диск емкостью 40 Гбайт, а в видеокамере Legria HF S10 используется флеш-карта SDHC емкостью до 32 Гбайта. Следующей важной особенностью современных видеокамер является использование сенсорного управления, но им не очень удобно пользоваться при ярком солнечном свете.
Навигаторы. Решают информационную задачу - определение пространственного положения пользователя в пределах Земли. Эта задача решается с помощью спутниковых систем глобального позиционирования GPS (США) и ГЛОНАСС (Россия). Группировки спутников непрерывно вращаются по орбитам, передавая на Землю необходимые данные о своем положении, на основании которых в приемнике пользователя решается навигационная задача и вычисляются глобальные координаты, а также высота над уровнем моря. Первый российский навигационный приемник в виде смартфона МТС 945 ГЛОНАСС, поддерживающий системы ГЛОНАСС и GPS [13]. Этот навигатор поддерживает стандарты сотовой связи - GSM 850/900/1800/1900, 3G, что используется для загрузки электронных карт от провайдера. Используются интерфейсы WLAN, Bluetooth, USB. Размер дисплея 3,2 дюйма. Встроенная память 130 Мб, внешняя microSD на 16 Гбайт. Ошибка позиционирования благодаря использования двух систем достигает ± 2м, тогда как в других навигаторах - ± 4 м. Смартфон стабильно "видит" 8-10 спутников ГЛОНАСС и 8 спутников GPS.
3. Процесс интеграции средств реализации информационной потребности человека.
Обобщая этапы развития средств реализации информационной потребности человека (ИПЧ) приходим к выводу, что явно наблюдается процесс интеграции всех средств в некотором индивидуальном информационном центре (ИИЦ) (рис.1). Наиболее вероятным устройством в настоящее время, по мнению автора, является смартфон, функции которого непрерывно расширяются, вбирая в себя практически все возможные и невозможные ИПЧ.
4. Новые информационные услуги на основе цифрового обмена информаций
Отметим далее, что если возможные функции ИПЧ интегрируются в одном устройстве типа
смартфон, то появляется совершенно новое направление бывшее доселе невозможным - это новые информационные услуги на основе цифрового обмена информаций (ЦОИ). Приведем некоторые наиболее распространенные:
- социальные сети, возникшие в последнее время и позволяющие в индивидуальном порядке оперативно передавать и принимать любые виды информации - аудио, видео, тексты, слайды для самовыражения и познания окружающего сообщества;
- умный дом, представляющий собой широкий спектр функций управления домашним хозяйством, таких как оплата коммунальных услуг, использование телевидения с широким многоканальным экраном, использование интернета, приготовление пищи, уборка помещений, контроль технического состояния приборов и устройств в доме, защита дома от злоумышленников и т.д.;
- цифровые карты оплаты услуг, позволяющие оперативно и надежно делать покупки как в реальных магазинах, так и в виртуальных интернет-магазинах;
- цифровые банки, позволяющие надежно хранить денежные сбережения, перечислять деньги в счет оплаты различного рода услуг, товаров, пассажирских билетов за различного рода транспортные услуги, получать прибыль в виде процентов на вложенные сбережения;
- индивидуальные регистраторы медицинских параметров, на основе цифровых измерителей показателей состояния человека;
- интеллектуальные формирователи программного обеспечения, то есть использование программного обеспечения ЦОИ для разработки нового программного обеспечения для проектирования средств ИПЧ.
5. Движущие силы развития средств реализации информационной потребности человека
В работе [3] к движущим силам развития средств реализации информационной потребности человека автор относит две основные категории -это эвристические способности человека, заключающиеся в принятии решений на основе либо нечеткой информации, либо на основе догадок. Другой движущей силой является уровень элементной базы информационных технических систем (ИТС), который определяет информационную производительность функциональных преобразователей, являющихся основой средств удовлетворения ИПЧ.
5.1. Эвристические способности человека являются одними из самых ярких проявлений его интеллекта и заключаются в способности человека к научному исследованию, в котором можно выделить 3 основных аспекта:
- регистрация и анализ фактов, событий, то есть информации о каком либо явлении в окружающем мире;
- формирование модели наблюдаемого явления, когда отбрасываются все несущественные детали, а используются для моделирования существенные факты, предметы и свойства;
- анализ построенной модели и определение закономерностей, формулирование законов с использованием эвристических способностей человека, позволяющих обоснованно находить причину тех, или иных явлений.
Эвристические способности человека проявляются на этапе принятия решения, который является основополагающим в мыслительной деятельности человека, является сутью интеллекта человека.
Принятие решение включает в себя несколько подходов, которые включаются в методологию принятия решений как науки, изучающей методы принятия решений при интеллектуальной деятельности человека.
Выделим следующие методы принятия решений при мыслительной деятельности человека:
- алгоритмический метод, когда используются известные законы и детерминированные условия получения и преобразования информации;
- метод выдвижения и проверки гипотез, когда имеются закономерности, частично описывающие происходящие события. В этом случае по полученным исходным данным выдвигается гипотеза о результате, выполняется проверка гипотезы с использованием существующих закономерностей на сопутствующих условиях, и, если наблюдается совпадение, то гипотеза принимается за решение; в противном случае - отвергается;
- эвристический метод, когда отсутствуют законы и закономерности и требуется их выявить и сформулировать. При этом используются догадки, которые свойственны интеллекту человека, и, которые кладутся в основу законов и закономерностей.
Найденные законы и закономерности используются в дальнейшем в практических целях.
5.2. Уровень элементной базы. Элементная база ИТС, как основа информационных технологий, прошла этапы развития, основываясь на самых различных материальных средствах. Отметим основные из них в связи со средствами удовлетворения ИПЧ, которые подробно рассмотрены в [1,2]:
- письменность, книгопечатание, газета - это глиняные дощечки, береста, бумага;
- телеграф, телефон - это реле, источники электрического тока, металлические провода;
- радио - это электротехнические средства возбуждения и приема электромагнитных волн, распространяющихся в свободном пространстве;
- телевидение - это электронно-лучевые трубки для передачи и приема по проводам электрических сигналов, формирующих на экране движущееся изображение;
- радиолокация - это генераторы мощных высокочастотных электрических колебаний; в начале
своего развития на электронных лампах, а также сложные антенные устройства, формирующие направленное излучение в сторону неизвестного объекта.
- радиосвязь - это чувствительные радиоприемные устройства, сначала на электронных лампах, затем на транзисторах;
- вычислительная техника - это релейные схемы в начале своего развития, затем электронные лампы и твердотельные транзисторы, и, наконец, интегральные схемы (конец 60-х годов прошлого столетия).
Из этого краткого перечня видно, как усложнялась элементная база средств удовлетворения ИПЧ.
В настоящее время наблюдается процесс широкого использования интегральных схем (ИС) практически во всех средствах реализации ИПЧ, приведенных выше. Интегральные схемы в настоящее время являются доминирующей элементной базой, от уровня технологии производства которого напрямую зависят перспективы развития информационных технологий.
Следует отметить две тенденции в развитии ИС - уменьшение размеров транзистора как базового элемента ИС, а также увеличение размера кристалла кремния, на котором с помощью различных технологических приемов формируются транзисторы как активные элементы и связи между ними.
Официальной датой появления первого транзистора считается 23 декабря 1947 года. Авторами этого замечательного изобретения стали американские физики У.Шокли, Дж.Бардин и У.Браттейн. В июле 1948 года информация об этом изобретении появилась в журнале «The Physical Review». За эту разработку американские исследователи были удостоены Нобелевской премии в области физики в 1956 году [14].
Начиная с 1947 г. в СССР интенсивно велись работы в области полупроводниковых усилителей - в ЦНИИ-108 (лаб. С. Г. Калашникова) и в НИИ-160 (НИИ «Исток», г.Фрязино, лаб. А. В. Краси-лова). 15 ноября 1948 года, то есть на 4 месяца позже чем американцы, в журнале «Вестник информации» А.В. Красилов опубликовал статью, посвященную описанию полупроводникового прибора с использованием ^-и-переходов. Таким образом, первый советский транзистор в СССР был создан независимо от работ американских учёных [15].
Отличительной особенностью советских разработок в области полупроводниковой техники на начальном этапе было использование германия Ge, рис.2, тогда как американские физики использовали кремний Si.
а) б) в)
Рис. 2 Первые советские транзисторы П1А (а), П3А (б) и П2Б (
Транзистор является базовым элементом вычислительной техники, параметры которого - размеры и быстродействие переключения, являются основными и определяющими для информационной производительности средств ВТ. Начиная с изобретения транзистора, ведущие производители полупроводниковых элементов ведут непрерывные исследования с целью уменьшения размеров транзистора, и, как следствие, увеличения числа транзисторов на кристалле. При этом обязательно преследуется цель уменьшения времени переключения транзистора.
В [16] отмечается, что ведущий производитель процессоров для вычислительной техники фирма Intel каждые 2 года совершенствует технологический процесс и уменьшает линейные размеры транзисторов: в 2003 г. они составили 90 нм; в 2005 г. -65 нм; 2007 г. - 45 нм; 2009 г. - 32 нм; 2011г. - 22 нм. В настоящее время осуществляется переход на 20-нанометровую и далее на 15-нанометровую технологию. В этой связи, метод фотолитографии, основанный на использовании фотошаблонов, исчерпал себя. Отметим, что длина волны ультрафиолетовой части оптического спектра электромагнитных волн составляет 400 нм. Разработчики технологического процесса производства ИС находят все новые решения и новые материалы, одними из которых являются углеродные нано-трубки.
Важным направлением развития производительности технологических процессов изготовления ИС является увеличение размеров пластин кремния. Если в конце XX века использовались пластины диаметром 100 мм, то в настоящее время используются пластины диаметром 300 мм. При этом специалисты фирмы Intel работают над переходом к использованию в производстве 450-мм пластин кремния [16].
На рис. 3, взятом из [17], представлена диаграмма увеличения числа транзисторов в процессорах, выпускаемых фирмой Intel. Из этих данных следует, что число транзисторов в процессорах растет по параболе. При этом специалисты обращают внимание на эмпирический закон Мура, который в 1965 г. сформулировал сотрудник Intel Гордон Мур, и который гласит, что число транзисторов в ИСудваивается каждые 2 года.
Есть ли предел уменьшению размеров транзистора? Специалисты говорят - да! При переходе на 5-нанометровую технологию начнут проявляться законы квантовой механики, когда электроны начнут в соответствии с «туннельным эффектом» неконтролируемо проникать сквозь затвор транзистора, изменяя его логическое состояние. В перспективе специалисты видят использование углеродных нанотрубок, а также переход на квантовые компьютеры.
Вертикальная ткани графика является нлпролорционолыюИ
Рис. 3 Число транзисторов в процессорах, выпускаемых фирмой Intel
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. 1.Сальников И.И. Анализ пространственно-временных параметров удаленных объектов в информационных технических системах. -М.: Физматлит, 2011. - 252 с.
2. Сальников И.И. Этапы развития средств реализации информационной потребности человека. // Научно-методический журнал «XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего - плюс». Серия: Информационные технологии. - Пенза: Изд-во Пенз.гос.технол.ун-та, № 03(03), 2011.- С.10-18.
3. Сальников И.И. Движущие силы развития средств удовлетворения информационных потребностей человека. // Научно-методический журнал «XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего - плюс». Серия: Информационные технологии. -Пенза: Изд-во Пенз.гос.технол.ун-та, № 03(19), 2014.- С.11-15.
4. http ://www .ixbt.co m/mobile/samsung-galaxy-s4x.shtml
5. Мобильные устройства. М.: CHIP. Журнал информационных технологий CHIP. ISSN 16094212. - № 11, 2013. - С.28.
6. Планшеты: выбор размера. М.: CHIP. Журнал информационных технологий CHIP. ISSN 16094212. - № 12, 2013. - С.74-78.
7. http://www.ixbt.com/td/ipad-4-test.shtml#ixzz2wbpf1TEt
8. Новые ТВ: больше, быстрее, четче. М.: CHIP. Журнал информационных технологий CHIP. ISSN 1609-4212. - № 11, 2013. - С.36-38.
9. «Умные» функции для умных зрителей. М.: CHIP. Журнал информационных технологий CHIP. ISSN 1609-4212. - № 11, 2013. - С.39.
10. Процессоры нового поколения. М.: CHIP. Журнал информационных технологий CHIP. ISSN 1609-4212. - № 01, 2014. - С.18.
11. Фотоновинки. М.: CHIP. Журнал информационных технологий CHIP. ISSN 1609-4212. - № 11, 2012. - С.22
12. Свет, камера, мотор! М.: CHIP. Журнал информационных технологий CHIP. ISSN 1609-4212.
- № 12, 2009. - С.58.
13. Спутниковый тандем. М.: CHIP. Журнал информационных технологий CHIP. ISSN 16094212. - № 07, 2011. - С.89.
14. http:// hardwareguide.ru/other/tranzistor/.
15. http://statehistory.ru/1320/Razrabotka-pervykh-tranzistorov-v-SSSR/.
16. Intel: мнение лидера. М.: CHIP. Журнал информационных технологий CHIP. ISSN 1609-4212.
- № 11, 2013. - С.125.
17. После кремния: электроника будущего. М.: CHIP. Журнал информационных технологий CHIP. ISSN 1609-4212. - № 11, 2013. - С.122-123.
