Журнал «Компьютерра» № 47-48 от 19 декабря 2006 года

Новый полупроводник — антимонид германия с примесями, точный состав которого держится в тайне, разработан на основе хорошо известного компаунда GST из германия, сурьмы и теллура. GST используется в перезаписываемых CD— и DVD-дисках и меняет свое состояние с кристаллического на аморфное и наоборот при быстром нагреве или сравнительно медленном отжиге инфракрасным лазером дисковода. В новой памяти процесс записи и стирания информации по сути тот же самый, только вместо лазера для нагрева используется слабый импульс электрического тока (менее ста микроампер). Короткий импульс, нагревающий материал чуть выше температуры плавления, запутывает расположение атомов и делает материал аморфным. А если импульс тока длится больше 10 наносекунд, то атомы успевают снова выстроиться в кристаллическую решетку. Аморфная фаза материала имеет гораздо большее электрическое сопротивление, чем кристаллическая. Поэтому считать записанную информацию тоже не составляет труда. А одна ячейка памяти — это попросту маленькая перемычка между двумя электродами.

Процесс легко описать, но совсем не просто реализовать. Нужно добиться быстрой смены фазового состояния вещества и возможности проделывать эти изменения многократно без заметной деградации материала. Два с лишним года потребовалось альянсу, чтобы создать рабочий прототип новой ячейки памяти. Аналогичные разработки ведут корпорации Intel, Samsung и Philips, но их достижения пока гораздо скромнее.

Память от IBM уже способна переключаться в пятьсот раз быстрее флэш-памяти, потребляет вдвое меньше энергии и имеет ширину рабочей перемычки всего 20 нанометров при толщине 3 нанометра. В то же время дальнейшее уменьшение размеров ячеек флэш-памяти связано с большими трудностями, и ее производство по технологическим нормам менее 20 нанометров пока представляется малореальным.

Новые ячейки памяти можно изготавливать с помощью хорошо отработанных технологий осаждения паров и фотолитографии. Специалисты IBM считают, что такую память можно будет встраивать прямо в микропроцессоры следующих поколений, что придаст им небывалую гибкость. ГА

Четыре осенних месяца 2006-го

Нынешней осенью в Англии снова расцвели розы, и даже в Москве в ноябре кое-где набухли почки на деревьях. После того как наступил декабрь, можно с уверенностью говорить о том, что очередной этап глобального потепления удался природе на славу. Не станем заострять внимание на вине человека в происходящем: это, при всем уважении к «зеленым», все-таки не доказано. А вот то, что с начала регулярных метеонаблюдений постоянно растет и солнечная активность, — непреложный факт. Возможно, истина о потеплении на Земле — где-то там. Человечество же, будучи оснащенным множеством суперкомпьютеров, еще слишком слабо для длительных прогнозов, а вот сбор статистики и описание тенденций задним числом — это наш конек. Итак, за последние пять веков Европа не видала более теплой осени…

«Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации — Мировой центр данных» еще в 1980-х годах создал банк данных, в котором содержатся результаты метеонаблюдений трех с половиной тысяч метеостанций за период с 1891 года. Информация, накопленная институтом и другими крупными учреждениями мира, позволяет ученым анализировать все прихоти погоды за последние десятилетия (а местами — даже столетия), подводя случайные на первый взгляд колебания под единую теорию, имя которой — глобальное потепление.

Минувший сентябрь стал третьим в ряду самых теплых в Северном полушарии за последние 115 лет. Почти во всех странах полушария (кроме США и Мексики) наблюдались положительные температурные аномалии. В частности, в России с того же 1891 года лишь один сентябрь был теплее — прошлогодний. Средняя температура октября в Северном полушарии стала второй после октября 2003 года, уступив всего 0,1 °С. В Тихом океане возникло очередное течение Эль-Ниньо, ныне прогрессирующее. Ноябрь встал в один ряд с другими осенними месяцами и к северу от экватора оказался теплее обычного на градус. Вот уж и декабрь наступил, на носу — Рождество, а кое-где в Европе холодов так и не видали.

Из-за отсутствия снега отменяются и переносятся крупные спортивные соревнования, а для обеспечения этапа кубка мира по биатлону в Хохфильцене (Австрия) снег пришлось возить грузовиками с альпийских горных вершин. Кстати об Альпах. Паразитирующие на любителях активного отдыха европейские горнолыжные курорты переживают не лучшие времена. Во многих местах привычное начало сезона давно позади, а снега все нет. Толщина ледников с июля уменьшилась местами на 6-9 метров, а общее сокращение объема льдов в Альпах с 1900 года оценивается в 40%. Если тенденция сохранится, то к началу следующего века от нынешних ледников останется лишь десятая часть.

За последние сто лет на Земле стало в среднем на 0,8 градуса теплее, причем на период с семидесятых годов прошлого века приходится три четверти этой разницы. Заканчивающийся год, как ожидается, станет самым теплым на планете за минувшие полтораста лет, побив прежний рекорд 2005-го. Меж тем некоторые ученые считают, что потепление последних столетий имеет временный характер и Землю в среднесрочной перспективе скорее ждет новый ледниковый период. АБ

Проблема 2007

Многократно откладывавшийся запуск Discovery все-таки состоялся — шаттл с семью астронавтами на борту успешно вышел на орбиту 10 декабря и через пару дней состыковался с МКС. Ставший уже традиционным осмотр обшивки корабля никаких повреждений не выявил. Программа полета предусматривает два выхода в открытый космос. Оба раза «за борт» отправятся Кристер Фуглесанг, ставший первым шведским космонавтом, и американец Роберт Ли Кербим, уже дважды бывавший на орбите. Они осмотрят поверхность орбитального комплекса и шаттла, а также переложат внешние электрокабели МКС с таким расчетом, чтобы устранить возможные проблемы с установкой новых элементов станции.

NASA все-таки успело запустить корабль, так чтобы он успел вернуться до наступления нового года. Как мы уже писали, специалисты агентства опасаются своеобразной «проблемы 2000» — непредсказуемого поведения бортовых компьютеров челнока под бой курантов.

До сих пор ни один шаттл не был в космосе ни 31 декабря, ни 1 января. Чем вызван такой изъян и почему в течение стольких лет он не поддается устранению — неизвестно. Возможно, прессе не решились рассказать об особом компьютерном вирусе, уничтожить который невозможно из-за отсутствия хотя бы одной специальной антивирусной программы для космических челноков? АБ

Чернодырочное единство

Астрофизики из Великобритании и Нидерландов подтвердили гипотезу, согласно которой черные дыры любых размеров генерируют жесткое электромагнитное излучение посредством одного и того же универсального механизма. Статья об этом появилась в журнале Nature.

Из общей теории относительности и квантовой механики вытекает, что черные дыры могут обладать массами от долей миллиграмма практически до бесконечности. Однако астрономы пока что засекли черные дыры только двух «типоразмеров». С одной стороны, это галактические черные дыры, которые появились на свет в результате гравитационного коллапса очень массивных звезд, исчерпавших свое ядерное топливо и взорвавшихся сверхновыми. Массы таких дыр варьируют от пяти до двадцати солнечных масс. С другой стороны, имеются исполинские черные дыры, чьи массы превышают массу нашего Солнца в миллионы и даже миллиарды раз. По современным представлениям, такие дыры расположены в центральных областях большинства галактик, в том числе и в центре Млечного Пути. Черных дыр промежуточных размеров с массами в тысячи или десятки тысяч солнечных масс пока не обнаружено.

Сверхмассивные черные дыры испускают в пространство в миллиарды раз больше энергии, нежели типичные звезды. Светимость галактических дыр куда скромнее, она может превышать светимость Солнца в тысячи или максимум в десятки тысяч раз. Собственно говоря, электромагнитную энергию излучают не сами черные дыры, а падающий на них газ, который дыры отсасывают из атмосфер звезд-спутников или из всего своего галактического окружения. При падении на дыру газовые потоки закручиваются по сужающимся спиралям и разогреваются до температур порядка десяти миллионов градусов. В результате газ становится высокотемпературной плазмой, испускающей сверхмощное рентгеновское излучение, которое и вносит основной вклад в светимость дыры (более отдаленные и потому менее нагретые потоки падающего газа испускают и более длинноволновое излучение). Расчеты показывают, что по интенсивности энерговыделения этот процесс (так называемая аккреция вещества на черную дыру) в десятки раз превосходит термоядерный синтез.

Астрофизики не исключали, что какие-то существенные детали аккреции могут сильно зависеть от массы дыр. Теперь ученые из Саунтгемптонского и Амстердамского университетов показали, что скорее всего общие особенности аккреционного генерирования энергии одни и те же у черных дыр обоих классов. Это означает, что черные дыры рождают рентгеновское излучение на основе одного и того же физического механизма, даже если их массы различаются в миллионы раз. АЛ

Микрофишки