Журнал Компьютерра - Журнал «Компьютерра» №39 от 25 октября 2005 года
Усилия не пропали даром: за десятилетие коллекция пополнилась более чем тремястами диковинами. По словам Дэвидсона, поиск зарытых в чипы сюрпризов сродни разгадыванию головоломок: заранее неизвестно не только их местоположение, но и размер. «Иногда находишь иголку в стоге сена, иногда - автомобиль», - иронизирует мэтр. Фантазия чипмейкеров поражает: помимо изображений животных и мультгероев, большой популярностью у них пользуются картинки разнообразных технических устройств и космических кораблей. Порой о себе заявляют не только художники, но и литераторы: «СВАКС… Довольно воровать настоящий лучший» - этот крик души на ломаном русском, помещенный сотрудниками компании DEC внутрь своего процессора CVAX, адресован советским коллегам, преуспевавшим в те годы в обратном инжиниринге заокеанских чипов. Увы, ни один из экспонатов не содержит авторской подписи: строгое начальство микроэлектронных корпораций не жалует творцов подобной «наскальной живописи».
Как с горечью замечает Дэвидсон, в наши дни искусство «чипографии» находится в плачевном состоянии: все меньше кустарей-одиночек отваживается тряхнуть стариной. К тому же масштаб творений сходит на нет, а прочесть получившиеся в результате крошечные каракули становится труднее, чем узелковые письмена. - Д.К.
Атом - знай свое место!
Радикальный способ улучшения качества полупроводниковых устройств предложили японские ученые. Им удалось изготовить транзистор, в котором примеси в полупроводник добавлены в виде регулярной решетки атомов.
Чтобы получить в полупроводнике проводимость нужного типа, электронную или дырочную, в него внедряют атомы подходящих примесей, которые являются донорами или акцепторами электронов. Все известные способы внесения примесей приводят к тому, что атомы распределяются в полупроводнике случайным образом, порождая пространственные неоднородности в электрических свойствах полупроводника и, соответственно, разброс параметров транзисторов и чипов в целом. По мере дальнейшего уменьшения размеров транзисторов разброс становится все более сильным, снижая выход годных чипов и ухудшая их качество.
Дабы проверить, что может дать регулярное расположение примесей, ученые использовали новую ионную пушку, которая способна «стрелять» отдельными ионами и точно в заданное место. С ее помощью они внедрили в кремниевый канал ионы фосфора в виде прямоугольной решетки с шагом сто нанометров и изготовили упрощенный аналог транзистора, применяемого в современных компьютерных чипах.
Результат превзошел все ожидания. Помимо того что свойства транзисторов почти перестали меняться от устройства к устройству, порог их переключения снизился вдвое: с -0,4 до -0,2 В. А это значит, что можно снизить напряжение питания и тепловыделение изготовленного на их основе чипа.
Пока трудно сказать, удастся ли реализовать предложенный метод в массовом производстве. Однако уже по первым экспериментам ясно, что игра стоит свеч. - Г.А.
Очки Нептуна
Любопытную теорию, обещающую сделать преобразование энергии морских волн в электричество дешевым и эффективным, разработали физики из Гонконгского университета науки и технологии. Они научились делать линзы для морских волн.
Резкое удорожание нефти стимулирует интерес к возобновляемым источникам энергии. Пока что колоссальные энергозапасы морей и океанов практически не освоены. Сказывается их удаленность от потребителей, непостоянство морских волн, но главное - рассредоточенность энергии колебаний воды по большой площади. Неоднократные попытки построить опытные волновые электростанции самых разных конструкций неизменно приводили к тому, что их электроэнергия оказывалась во много раз дороже обычной. Поэтому ее сейчас используют лишь в редких случаях - например, для подзарядки аккумуляторов морских буев и удаленных маяков. Но теперь, возможно, удалось найти оригинальный выход из тупика.
То, что волны можно сфокусировать, было известно и раньше, но только для так называемой «мелкой воды», глубина которой значительно меньше длины волны. Такие отмели встречаются не часто, волнение на них слабое, и интереса эти работы не вызвали. Но теперь ученым с помощью сложных аналитических методов и компьютерного моделирования удалось показать, что морские волны можно фокусировать при любой глубине.
Если в дно вкопать регулярную решетку из круглых столбов определенных размеров, то благодаря взаимодействию столбов с потоками воды будет казаться, что дно в этом месте стало глубже, а сила притяжения земли возросла. Это приводит к отклонению морских волн по правилам, которые очень похожи на обычные законы геометрической оптики. Другими словами, если сделать частокол в форме плоской линзы, то линза будет фокусировать волны, высота которых может возрасти в фокусе в несколько раз. В этом месте можно поставить компактную волновую электростанцию, которая фактически будет собирать энергию волн с гораздо большей площади. Не исключено, что такая конструкция вместе с последними моделями волновых электростанций сможет сделать их конкурентоспособными. Теория уже подтверждена на экспериментальной конструкции из 675 столбов, и теперь дело за инженерными разработками.
Влияние частокола столбов на морские волны сродни действию решетки стержней на звуковые колебания в воздухе. В обоих случаях можно добиться того, чтобы волны определенной длины пропускались, а другой длины - отражались обратно. «Столбовая оптика» может пригодиться и для защиты портов и пляжей от нежелательного волнения, направляя энергию разбушевавшегося моря на расположенную неподалеку электростанцию. - Г.А.
Ода паразиту
Признавая на словах сложность природы, мы сохраняем склонность к черно-белому мышлению, разделяя виды на полезные и вредные, хорошие и плохие, привлекательные и отталкивающие. Действительность, как всегда, оказывается сложнее. Вот лишь несколько последних новостей, относящихся к теме межвидовых отношений.
Гамбургская фирма Ovamed разрабатывает новое средство для борьбы с аллергией и другими аутоиммунными болезнями. Это жидкость с личинками Trichuris suis, круглых червей, паразитирующих на свиньях. Предполагается, что столь привлекательное средство может помочь в борьбе со множеством недугов, от хронического насморка до астмы или колита. Дело в том, что с победой над глистами наша иммунная система лишилась естественных мишеней и стала реагировать на ложные сигналы, переключающие ее на собственные ткани. Такая борьба с самим собой становится причиной множества модных в нынешнее время болезней. Планируется, что за те две недели, которые свиные глисты протянут в кишечнике человека, они предложат иммунитету более подходящую цель.
Еще благотворнее паразиты влияют на лососей, в частности семгу и кумжу. Эти проходные рыбы нерестятся в реках, но еще мальками перебираются в моря, где живут до достижения половозрелости. Созревшие рыбы поднимаются в реки, мечут икру и гибнут. Однако одна причина может остановить механизм самоуничтожения. Это личинки европейской жемчужницы, когда-то обычного, а теперь исчезающего двустворчатого моллюска, жизненный цикл которого включает паразитирование на жабрах рыб. Поселившись на жабрах лосося, личинки жемчужниц выделяют вещества, блокирующие часовой механизм смерти и даже усиливающие сопротивляемость хозяина к грибковым инфекциям. Последнее - нелишне, и вот почему.
Авторитетный консилиум специалистов, собиравшийся в Вашингтоне, назвал причину, повинную в резком сокращении численности амфибий по всему миру. Это Batrachochytrium dendrobatidis, гриб из группы хитридиомицетов, поражающий их покровы. Еще недавно этот гриб не был известен, а сейчас, расселяясь по всему миру при помощи человека, он угрожает едва ли не трети существующих видов амфибий. Отношения этого паразита с его хозяевами имеют недолгую историю, и потому-то его распространение столь разрушительно. В эволюционной перспективе гриб-захватчик должен или выработать механизмы, способствующие сохранению его ресурсов (популяций амфибий), или исчезнуть (возможно, вместе со своими хозяевами).
Еще несколько примеров неожиданных связей между разными видами. Существованию черного носорога угрожает Chromolaena odorata - южноамериканский сорняк, распространяющийся в Африке. На новом месте этот вид оказался весьма жизнеспособен. Характер воздействия на носорогов очень прост: вселенец вытесняет местные виды трав и заставляет носорогов покинуть земли, ставшие для них непригодными.
Первое место по разнообразию древесных растений занимает дождевой тропический лес. В густом лесу деревья одного вида разделены десятками и сотнями метров. Именно поэтому участки, сплошь заросшие одним видом (Duroia hirsuta) получили название «садов дьявола». Специалисты из Стэнфордского университета установили, что эти сады «выращивают» муравьи Myrmelachista schumanni. Муравьи, обитающие в стеблях названного вида деревьев, уничтожают проростки всех других видов, используя муравьиную кислоту как гербицид.
