Пятница будущего: о китайских планах по покорению космоса, перовскитных успехах России и о новинках памяти и чипсетов

Приветствую! Заканчивающаяся неделя оказалась богата как на громкие заявления о будущих успехах, так и на презентации технологий, которые можно будет уже совсем скоро увидеть в массовом производстве. Российские ученые и конструкторы отчитались о значительном прогрессе в проектировании OLED-экранов и солнечных панелей благодаря использованию перовскитов, а депутаты Госдумы призвали создать народный автомобиль, стоимость которого составляла бы не более 500 тысяч рублей. От российских законодателей не отстают и за океаном: в Монтане случайно приняли закон, который, по сути, запрещает все соцсети. Коммерческие структуры тоже временами берут пример с государственных, например, Discord решила в добровольно-принудительном порядке переименовать значительную часть аккаунтов. Компания Microsoft настолько впечатлилась ARM-процессорами от Apple, что решила разработать свои, Samsung готовит технологию памяти со скоростью работы до 5 ТБ/с, а компания NEO Semiconductor объявила о готовности производить 3D X-DRAM, которая, безусловно, пригодится, как только нейросетевые вычисления для больших языковых моделей ИИ появятся в каждом доме. А в Швеции представили самый экологичный транзистор — деревянный. Совсем другое слияние с природой случилось в Гонконге, где местные контрабандисты придумали прятать видеокарты в лобстерах. Поговорим обо всем подробнее.

Table of Contents

• Российские перовскитные OLED и солнечные панели для любого цвета
• Китайская космическая программа
• Microsoft разрабатывает ARM-чипсеты
• Память 5 ТБ/с от Samsung
• Многослойная оперативная память 3D X-DRAM
• Деревянный транзистор
• Запрет соцсетей в Монтане
• Discord обяжет пользователей переименоваться
• Российский народный автомобиль
• Грузите видеокарты бочками

Российские перовскитные OLED и солнечные панели для любого цвета

В одном из прошлых выпусков я уже писал о том, что использование перовскитных полупроводников ныне является направлением повышения эффективности солнечных панелей и российские ученые в этом деле занимают не последнее место. В НИТУ МИСИС смогли создать прототип промышленного перовскитного элемента, который обладает рекордным КПД в 36,1%. Секрет успеха на первый взгляд довольно прост — новый прототип усваивает не только теплый спектр освещения (где, собственно, и демонстрирует рекордную эффективность при освещенности в 1700К), но и обладает повышенной эффективностью во всем спектре. Достигается это благодаря повышенному содержанию брома, что позволяет сдвигать край спектра поглощения в область высокоэнергетических фотонов.

Другое применение перовскитным материалам придумали специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета (СПбПУ) вместе с коллегами из университета ИТМО и Алферовского университета. Они внедрили их в OLED-панели. Это дает примерно втрое большую яркость в сравнении типичными для рынка OLED-решениями. Разумеется, у нынешних OLED-панелей нет проблем с яркостью, так что прирост можно обратить в уменьшение потребляемой энергии. Дополнительный бонус – OLED-панель с перовскитным покрытием на кремниевой основе обладает лучшими показателями теплоотвода, что улучшает показатели энергопотребления и способствует повышению износостойкости конечного устройства. Все это выглядит довольно интересным с точки зрения производства OLED-экранов для портативных устройств, тем более, как заявляют представители ИТМО, ничего сложного в изготовлении перовскитных OLED-панелей нет, технология может быть в сжатые сроки освоена в массовом производстве.

Китайская космическая программа

Китайские власти опубликовали свои планы по покорению космоса, которые указывают на то, что КНР как минимум рассчитывает уже в ближайшее время стать абсолютным лидером космической гонки. Первый успех Китая на данном поприще был зафиксирован в 2019 году, когда Китайское космическое агентство стало первым в истории человечества, кто смог посадить зонд на обратной стороне Луны. Развивая успех, КНР планирует стать еще и первой страной, которая получит образец лунного грунта с обратной стороны. По плану это произойдет в 2024 году в рамках миссии «Чанъэ-6». В 2030 году Китай должен стать и первым в истории человечества, кто получит для исследования на Земле образец грунта с Марса в рамках миссии «Тяньвэнь-3». Также у КНР есть единственный на данный момент подробный технический план по строительству обитаемой базы на Луне. Правда, этот проект не чисто китайский, а международный — в нем уже участвуют Россия, Пакистан и Аргентина, а к июлю ожидается подписание профильных документов с еще 10 странами. Согласно опубликованным данным, базовая инфраструктура будет создана к 2028 году, а в 2040-х она расширится настолько, чтобы в середине века сделать станцию обитаемой уже на постоянной основе. Звучит не так круто, как планы Илона Маска и НАСА, но сопровождается более детальными проработками миссий с конкретными привязками к датам и технологиям. В качестве места развертывания базы называется Южный полюс. В 2026 году к нему стартует миссия «Чанъэ-7», которая займется поисками воды, а в 2028 году в ходе миссии «Чанъэ-8» будет окончательно определено место для строительства базы и наличие местных ресурсов, которые потребуются для него. При этом китайцы полны энтузиазма в деле освоения местных материалов как основы для 3D-печати — сам модуль предполагается изготавливать именно таким образом, а не везти все с Земли. Отрадно, что согласно уже подписанным документам «Роскосмос» выступает полноценным участником проекта, в частности, именно его компетенции послужат основой для создания многоразового ядерного космического буксира, который является необходимым условием для интенсивных орбитальных и межпланетных перевозок, без которых невозможно ни освоение Луны, ни регулярные миссии к Марсу.

Microsoft разрабатывает ARM-чипсеты

Следующую новость не следует воспринимать как нечто решенное, поскольку официальной информации о старте подобного проекта со стороны Microsoft не поступало. Однако ряд ресурсов отмечают необычную активность компании в деле найма сотрудников, которые были бы ей полезны, если бы она занялась разработкой ARM-чипсетов. За последнее время появились вакансии сотрудников для разработки процессоров и однокристальных систем (SoC), ориентированных на высокую производительность и энергоэффективность, сотрудника на должность ведущего архитектора однокристальных систем. Искали также специалиста на должность старшего инженера по верификации физического дизайна, главного инженера-конструктора и представителей ряда других специальностей. Предполагается, что все это говорит о том, что внутри Microsoft Silicon ведется разработка собственных ARM-чипсетов, к которой компанию подтолкнул успех чипсетов М-серии от Apple. C другой стороны, не стоит забывать, что Microsoft активно работает над ОС Windows 12, которая должна будет решить проблему компании с работой ее ОС на мобильных устройствах и других платформах с ARM-процессорами. В прошлом году Microsoft уже искала специалистов в данной области, и тогда прямо указывалось на то, что они нужны именно для создания операционной системы нового поколения. Не исключено, что и сейчас речь идет не о разработке собственных чипсетов (производством которых компания никогда не занималась), а только о создании отдела, который позволит лучше понять принципы, по которым следует разрабатывать ОС для ARM-устройств. Сама Windows 12 должна появиться в конце 2024 года, так что предположение, что к ее релизу Microsoft рассчитывала получить уже готовый ноутбук, аналогичный MacBook с Apple M, выглядит излишне оптимистичным.

Память 5 ТБ/с от Samsung

Если планы Microsoft в отношении ARM-чипов — вопрос дискуссионный, то вот Samsung выкатила вполне конкретные планы по удержанию лидирующих позиций в деле создания самой быстрой компьютерной памяти. Роадмап DRAM модулей наглядно демонстрирует, что к концу нынешнего года должны быть освоены GDDR7 и HBM3P, в 2025 году появится HBM3P с PIM (Programming In Memory), а в 2026 году HBM4, но только после перехода к Advanced EUV печати. Точно будут созданы модули на 12 и 16 ГБ, но компания работает и над 24 ГБ семплами. Скорость передачи данных на одну микросхему составит до 7,2 Гбит/с, что означает максимальную скорость стека в 5 ТБ/с. Ориентировано такое решение, разумеется, на рынок ИИ и машинного обучения, где подобные скорости востребованы в силу огромных объемов обрабатываемой информации. Прочие подробности роадмапа можно посмотреть на картинке:

Многослойная оперативная память 3D X-DRAM

Другой практический успех в освоении новых DRAM модулей, которые пригодятся тогда, когда в каждом доме будет локальный ИИ с машинным обучением, продемонстрировала американская NEO Semiconductor. Она представила технологию 3D X-DRAM, которая аналогична 3D NAND памяти в самой своей сути — наращивании числа слоёв в микросхеме вместо увеличения площади одного-единственного кристалла. По прогнозу это может дать 8-кратный рост плотности и емкости оперативной памяти. При условии, что технология NEO Semiconductor будет поддержана производителями. Дело в том, что если компания Samsung может внедрять свою технологию HBM3, опираясь на собственное производство, которое закрывает потребности 40% рынка DRAM (2-е место в мире после SK Hynix с 50%), то американской компании еще требуется найти партнера, который бы занялся производством ее 3D X-DRAM. Хотя в пресс-релизе и говорится о готовности лицензировать технологию для любого производителя, нет никакой информации о том, что кто-либо из них выразил явную заинтересованность в переходе к производству многослойной DRAM. Вероятнее всего, причина в том, что возможности планарной DRAM далеко не исчерпаны. Как можно видеть из роадмапа той же Samsung, у нее есть планы на ближайшие годы и без всякой X-DRAM, преимущества которой на данный момент неочевидны с точки зрения затрат на переустройство производства. Оптимистичные оценки NEO Semiconductor подразумевают возможность производства 3D X-DRAM с 2025 года и сразу с объема в 128 ГБ.

Деревянный транзистор

Шведские ученые из Личепингского университета продемонстрировали очередной пример освоения нетрадиционных для микроэлектроники материалов. Вместо кремния в качестве материала для транзистора они использовали древесину. Разумеется, просто так взять кусочек дерева и превратить его в транзистор невозможно, поскольку древесина не является полупроводником. Потребовалась древесина без волокон с равномерной структурой (подошло пробковое дерево), а также удаление лигнина (одеревеневшие стенки клеток растения), что превратило древесину в длинные волокна целлюлозы с каналами на месте удаленного лигнина. Но и на этом трансформация не была завершена, потребовалось также заполнить каналы полимером PEDOT:PSS, что, наконец, и превратило древесину в электропроводящий материал. И уже из этого материала был получен транзистор, который способен регулировать электрический ток и обеспечивать непрерывную работу на выбранном уровне выходного сигнала. Принципиальных достижений отмечается два. Во-первых, была решена проблема исчерпания ионов в деревянном транзисторе, ранее в ходе экспериментов они заканчивались, так что образцы могли обеспечивать только транспорт ионов. Во-вторых, полученный образец за счет увеличенного канала может выдерживать больший ток, чем другие органические транзисторы. Из недостатков этого демонстрационного образца (ученые подчеркивают, что смысл их работы был в демонстрации принципиальной возможности создания деревянного транзистора) отмечаются его громоздкость (его трудно назвать микроэлектроникой даже в первом приближении) и задержки от одной до пяти секунд при включении и выключении питания.

Запрет соцсетей в Монтане

А теперь от новостей технологий — к новостям применения этих технологий, которые иначе как курьезными назвать не получится. Но впереди длинные выходные, так что повышенный объем несерьезной информации в этой «Пятнице будущего» мне кажется уместным. Начну с примера того, к чему приводит плохое знание технологий у законодателей, которые пытаются регулировать их применение. В американском штате Монтана решили доработать федеральный закон «О запрете TikTok». В борьбе с утечками информации губернатор штата Грег Джанфорте предложил альтернативную формулировку, которая, по его мнению, должна была улучшить информационную безопасность жителей вверенной ему территории. Однако полученная в результате «доработки» формулировка вместо ограничения приложений, созданных во «враждебных США странах», скорее запрещает жителям Монтаны вообще все соцсети. Потому что исходя из буквы законопроекта к личной информации относятся имя пользователя и его контактная информация в Интернете. А если компания, предоставляющая услуги соцсети, позволит пользователям во «враждебной» стране увидеть личную информацию пользователя из Монтаны, то такая соцсеть в Монтане должна быть запрещена. Если же пользователи из «враждебной страны» получат доступ к иному контенту этой соцсети, то компанию-разработчика надлежит оштрафовать за каждый такой случай на сумму в 10 тысяч долларов США. Разумеется, с такими формулировками, случись им на практике войти в законодательство, любой социальной сети будет проще запретить пользователям из Монтаны вообще регистрироваться в ней.

Discord обяжет пользователей переименоваться

Другой пример того, что хотели как лучше, а получилось как всегда, демонстрирует соцсеть Discord (внесена в перечень общественных объединений и религиозных организаций, в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25.07.2002 № 114-ФЗ «О противодействии экстремистской деятельности»). Если раньше проблему совпадения имен пользователей механизмы соцсети решали путем присвоения уникального тега из четырех цифр, то теперь его отменяют. Вместо этого обязательным становится создание уникального имени пользователя с символом @ перед ним. А если вас кто-то опередил (для уже зарегистрированных имен приоритет будет по времени регистрации первоначального имени), то вам можно будет использовать специальные символы, пробелы, смайлики и нелатинские символы. Что делать тем, кто привык своему уникальному индексу? Ничего, переименовываться — переименование добровольно-обязательное для всех. И вообще, имена пользователей стали слишком сложными, что препятствует их запоминанию и возможности поделиться с друзьями. По всей видимости, в Discord сочли, что основная масса их пользователей никогда не сталкивалась с PIN-кодами.

Российский народный автомобиль

Не могли в этой подборке странностей не отметиться и наши российские народные избранники. Сергей Миронов, лидер партии «Справедливая Россия – За правду», сформулировал технические и экономические требования к «народному автомобилю». Цель благая — исключить превращение личного автотранспорта в предмет роскоши и ударить автопробегом по грязи и разгильдяйству, хотя последнее не точно. Зато появление такой доступной среднестатистическому россиянину модели предотвратит старение автопарка и повышающуюся из-за этого «в геометрической прогрессии» аварийность на дорогах ( с последним утверждением, вообще-то, не согласна статистика ГИБДД). В общем, что предлагается? Российские заводы должны освоить производство автомобилей с бензиновым двигателем объемом около 1,5 литра, мощностью 100–120 лошадиных сил, ручной коробкой передач, повышенным клиренсом, двумя подушками безопасности, кондиционером, антиблокировочной системой (ABS), системой курсовой устойчивости (ESC) и навигацией «ЭРА-ГЛОНАСС». Нетрудно заметить, что если откинуть обязательную навигацию «ЭРА-ГЛОНАСС», то под описание подходит огромное количество как отечественных, так и китайских моделей авто в базовой комплектации. Так что технически вопрос решаемый. Вот только для обеспечения доступности Сергей Миронов считает необходимостью установить стоимость на такие модели в 500 тысяч рублей. А по этому параметру ни одно предложение на рынке в условия не вписывается, отличаясь при этом раза в два-три. Насколько «народный автомобиль» может быть удешевлен за счет конструктивных изменений, а насколько за счет «мощной государственной поддержки» (ранее никакие госпрограммы не подразумевали оплату 2/3 стоимости автомобиля государством, скидки по льготному автокредитованию были на порядок меньшими), парламентарий уточнять не стал.

Грузите видеокарты бочками

Фраза «грузите апельсины бочками» вряд ли известна гонконгским контрабандистам, но вполне могла бы их подтолкнуть к схеме, которую они изобрели, даже не зная шутки о похождениях Штирлица. «Дорогостоящие видеокарты» были найдены таможенниками в грузе из 280 кг живых лобстеров. Примерно 200 особей ракообразных служили прикрытием для 70 видеокарт. Впрочем, с этим делом все не совсем чисто. Дело в том, что гонконгская таможня оценила контрабанду в 600 тысяч местных долларов (соответствует примерно 76,5 тысячам долларов американских), но не совсем понятно, что из этой суммы лобстеры, а что видеокарты. На прикрепленных фото «дорогостоящие видеокарты» подозрительно похожи на Nvidia Quadro K2200, т.е. модели 2014 года, которые вряд ли в настоящий момент обладают большой стоимостью. В РФ их цена составляет от 7 до 8 тысяч рублей, так что вся партия стоила бы порядка 6-7 тысяч долларов даже у нас, а при перевозке из Гонконга на материковый Китай такой груз имел бы еще меньшую стоимость. Так что или контрабандисты ошиблись с выбором товара (лобстеры дороже видеокарт, которые они прикрывали своими телами, а таможенная ставка — всего 13%), или таможня прикладывает не те фото. В любом случае редакция Mobile-review рекомендует не нарушать закон и не возить видеокарты бочками.