48. Мініатюризація та нанотехнології у сфері іот.

Словом " Нанотехнології" сьогодні можна здивувати тільки бабусю - пенсіонерку. Понад сорок мільйонів транзисторів на кристалах площею в декілька десятків квадратних міліметрів! А якщо туди ще додати тисячі резисторів, діодів, конденсаторів і дроселів, усе це залити оловом, і включити в розетку?! Ось так і виходять сучасні мініатюрні кошти обробки інформації. Повноцінний комп'ютер з основною периферією вже поміщається в пачку сигарет. Виключення доки складає, мабуть, принтер, і те, можливо вже розробили якого-небудь таргана з синім зубом (Bluetooth) і піпетками на пузі, щоб бігав по аркушу паперу, і малював букви. Так що, дивітьеся уважно під ноги. Підвищення складності як апаратної так і програмної складових сучасних виробів. Із зростанням мініатюризації з'являється можливість запихнути в той же об'єм ще щось, і грошей за це попросити, або навпаки, наростити об'єм, і все одно - попросити грошей. У першому випадку, можна поглянути на автомобіль 1903 г і 2003 г - хто не вірить, що " Ока" менше карети з моторчиком, може сходити в музей. У другому - згадаємо(хто може), що MS - DOS третьої версії (була така ОС від Гейтса) поміщалася на гнучку дискетку місткістю 360 кб. Що за дискета така? Ну як вам сказати сходите краще в музей.

Асоціація напівпровідникової промисловості США розробила свій власний план безперервного раз¬вития облаштувань обробки інформації(датчики сигналів, процесори, що запам'ятовують пристрої, дисплеї). План має на увазі безперервну міні¬атюризацию пристроїв, збільшення швидкості дії і пониження енергопіт¬ребления. Автори цього плану(1997) звертаються до усіх виробників в дан¬ний області із закликом довести справедливість емпіричного закону улуч¬шения технологічних характеристик(так званого закону Мура) в області виготовлення інтегральних схем. Відповідно до прогнозу, до 2012 р. лінів¬ные розміри наймініатюрніших компонентів деяких пристроїв повинні знизитися до 50 нм. Проте у вказаному плані розвиток позначений тільки до 2006 р.(і до розмірів близько 100 нм), і автори утримуються від прогнозів на триваліший термін. Пол Пакман в статті про виробництво напівпровідників(Science 285,2079(1999)) вказує, що "закон Мура поставлений під сумнів і продовження вдосконалення в наступному десятилітті "стане найбільш серйозною проблемою за всю історію напівпровідникової техніки".

Вказаний план закінчується саме на підході до наноструктур оскільки досі невідомі принципи їх роботи, методи їх виготовлення і об'єднання в складніші системи. У плані відзначається, що "для далечінь¬нейшего розвитку промисловості напівпровідників і збереження її ролі в економічному зростанні США потрібна федеральна підтримка научно-исс¬ледовательских робіт в цій області". Вказується, що в області розмірів менше 100 нм потрібно нові матеріали, нова " архітектура" пристроїв і технологічні процеси нового типу. Час, за який наукові відкриття дозрівають до використання в тих¬нологии, складає 10-15 років, і тому саме зараз уряд діл¬жно почати фінансування нанонауки і нанотехнології, щоб гідно відповісти на прийдешні виклики в цій області. Більше того, фінансування повинне наростати з часом, щоб добитися прогресу і в напівпровідників і збереження її ролі в економічному зростанні США потрібна федеральна підтримка научно-исс¬ледовательских робіт в цій області". Вказується, що в області розмірів менше 100 нм потрібно нові матеріали, нова " архітектура" пристроїв і технологічні процеси нового типу. Час, за який наукові відкриття дозрівають до використання в тих¬нологии, складає 10-15 років, і тому саме зараз уряд діл¬жно почати фінансування нанонауки і нанотехнології, щоб гідно відповісти на прийдешні виклики в цій області. Більше того, фінансування повинне наростати з часом, щоб добитися прогресу і в інших направ¬лениях. Наочним прикладом може служити ситуація з магнітними запо¬минающими пристроями. Впродовж десяти років після відкриття в результа¬ті фундаментальних досліджень фізичного явища велетенськогомагнитоопору (ВМО) грунтована на цьому явищі нанотехнологія витіснила старі методи в області виробництва голівок для комп'ютер¬ных дисків. Доля нової технології на цьому ринку досягла в 1998 р. 34 млрд. дол. Використання нанотехнологій в електроніці і комп'ютерній техніці може привести до прогресу в наступних областях:

- Намагнічення

- Виробництво економічних наноструктурних мікропроцесорів з низ¬ким енергоспоживанням і значно більш високою продуктивністю.

- Використання більш високих частот передачі і ефективніше ис¬користування частот оптичного діапазону дозволить не менше чим вдесятеро розширити діапазон частот і послужить джерелом великих змін у бизне¬це, освіті, індустрії розваг, системах озброєння.

- Створення облаштувань малого розміру, що запам'ятовують, з мультитерабитным об'ємом пам'яті дасть можливість в тисячі разів збільшити ефективність ра¬боти комп'ютерів.

- Створення інтегрованих систем з датчиками на наноструктурах по¬зволит обробляти великі масиви інформації при дуже низькому енерго¬споживанні.

- Вдосконалення обчислювальної техніки, пов'язане з на наноструктурах по¬зволит обробляти великі масиви інформації при дуже низькому енерго¬споживанні.

- Вдосконалення обчислювальної техніки, пов'язане з нанотехнологіями, може привести до створення безпілотної громадянської і військової авіації, а збільшення пропускної спроможності каналів зв'язку підвищить эффектив¬ность обміну інформацією.