Главные события прошедшей недели. Выпуск 105

Современные накопители на основе жестких магнитных дисков продолжают постоянно совершенствоваться, и главным направлением развития остается увеличение информационной емкости. Ежегодно плотность размещения данных на магнитной пластине повышается в среднем на сорок процентов. Основой современной индустрии жестких дисков является технология перпендикулярной записи информации на магнитную пластину и использование головок чтения/записи, конструкция которых предусматривает формирование нескольких тонких магнитных слоев. Указанные технологии позволили к этому моменту добиться записи информации с плотностью 400 гигабит на квадратный дюйм. Однако их потенциал отнюдь не исчерпан - существующая технологическая база сделает возможной запись данных с плотностью до одного терабита на квадратный дюйм. Одновременно с повышением объема снижается стоимость единицы дискового пространства, что, в свою очередь, не позволяет накопителям на основе микросхем флэш-памяти составить конкуренцию жестким дискам. При более высоких скоростных показателях и более высокой надежности существенный разрыв цен, почти на порядок, делает невозможным массовый переход пользователей на применение SSD-накопителей. Многие специалисты сходятся во мнении, что в будущем ситуация вряд ли изменится - устройства хранения информации на основе флэш-памяти займут свою отдельную рыночную нишу, частично конкурируя с HDD, но только не в секторе накопителей для обычных персональных компьютеров (как настольных систем, так и ноутбуков). Вполне вероятно, что основные "боевые действия" развернутся за рынок миниатюрных ПК - нетбуков и неттопов, где твердотельные накопители смогут противостоять жестким дискам. Очевидно, что реальную конкуренцию жестким дискам смогут составить устройства, основанные на радикально новой технологии хранения информации. Наиболее вероятным кандидатом на замену HDD являются устройства хранения данных на основе фазового перехода (Phase-Change Memory).

Компания Numonyx.

Особого внимания эта технология заслуживает по нескольким причинам. Во-первых, она позволяет создавать весьма емкие накопители с достаточно высокими скоростными характеристиками. Во-вторых, технология памяти на основе фазовых переходов уже смогла выйти из стен лабораторий и начинает осваивать рыночные ниши. Особых успехов в деле разработки и изготовления интегральных микросхем PCM-памяти добилась основанная в 2008 году компания Numonyx, представляющая собой совместное предприятие Intel и STMicroelectronics. На данный момент Numonyx выпускает в продажу микросхемы "фазовой" памяти емкостью 128 Мбит. Ее главным конкурентом сегодня является южнокорейский электронный гигант Samsung, наладивший выпуск микросхем PCM-памяти объемом 512 Мбит. На данный момент о лидерстве какой-то одной компании говорить не приходится. Во-первых, объемы продаж соответствующей продукции еще слишком малы, чтобы говорить о сложившемся рынке PCM-памяти. Во-вторых, основные открытия в этой области еще впереди, что подтверждает сообщение Numonyx о разработке уникальной технологии, способной в разы повысить информационную емкость интегральных микросхем "фазовой" памяти. Основное достижение сотрудников совместного предприятия Intel и STMicroelectronics заключается в разработке особой архитектуры PCM-микросхем, получивших обозначение PCMS (Phase Change Memory and Switch). Ее особенностью является вертикальная ориентация ячейки "фазовой" памяти, позволяющая уменьшить площадь микросхемы. Более того, разработчики сообщают о возможности формирования нескольких слоев "фазовой" памяти друг над другом на одном кристалле. Это означает, что для увеличения информационной емкости микросхемы будет достаточно увеличить количество слоев, содержащих ячейки памяти. В этом случае достигается высокая плотность размещения информации, снижаются размеры интегральной микросхемы, появляются возможности для снижения себестоимости продукции. Самое главное, что отсутствуют причины, налагающие ограничения на количество слоев памяти - емкость интегральных микросхем PCM-памяти можно повышать практически до бесконечности. Что же касается одного из самых важных пунктов - стоимости памяти, то здесь разработчикам на помощь приходит совместимость PCM-технологии с уже освоенной технологией изготовления CMOS-микросхем. Это означает, что отпадает необходимость в разработке отдельной технологии изготовления кристаллов, применении специфичного производственного оборудования и пр. Все необходимое для начала изготовления "фазовой" памяти у чипмейкеров уже есть.

PCM-память на CMOS-микрочипе.

Перспективы дальнейшего развития интегральных микросхем памяти на основе фазовых переходов выглядят оптимистично - здесь можно отметить два основных направления. Первое, это увеличение количества бит информации, которое способна хранить одна ячейка памяти. Компания Intel уже проводила эксперименты с применением материалов, способных находиться в двух дополнительных промежуточных состояниях - тем самым была реализована возможность хранения до двух бит в одной ячейке. В результате микросхема памяти емкостью 128 Мбит могла хранить до 256 Мбит данных. Вторым направлением развития памяти на основе фазовых переходов является "обычная" миниатюризация ячеек памяти за счет освоения более "тонких" техпроцессов. Теоретический предел миниатюризации PCM-памяти пока неизвестен, однако можно с уверенностью говорить о возможности изготовления 5-нм микросхем. Если памяти на основе фазовых переходов еще предстоит сложнейшая процедура завоевания мирового рынка, то для такого типа устройств, как электронные книги, первоначальный этап уже успешно пройден. Потребители обратили свое внимание на портативные аппараты, предназначенные для чтения книг и журналов, распространяемых в цифровом формате. Главным недостатком электронных книг остается их дисплей, не способный отображать картинку в цвете. Но определенные шаги в соответствующем направлении разработчики все же предпринимают. Пока приходится идти на хитрости и оснащать электронные книги обычной жидкокристаллической матрицей, играющей роль дополнительного дисплея - именно по такому пути пошли разработчики электронной книги Nook компании Barnes & Noble. Однако такое решение является временным выходом из существующего положения. Куда интереснее появление электронных книг с настоящим цветным дисплеем на основе технологии электронных чернил. Сообщения о появлении подобных матриц уже не раз появлялись в глобальной сети, теперь о своих достижениях рассказала южнокорейская компания Samsung. Ее инженерам удалось создать цветную 10,1-дюймовую электронную бумагу, которую показали общественности в ходе японской выставки FPD International 2009. Конструкция устройства предусматривает применение управляющей логики на основе тонкопленочных транзисторов, что делает дисплей достаточно компактным; привычную уже "чернильную" технологию компании E Ink и цветофильтры, отвечающие за формирование цветного изображения. К сожалению, пока характеристики дисплея далеки от идеальных: разрешение составляет 450х600 пикселей, коэффициент контрастности - 10:1, а отражательная способность дисплея - всего лишь 12%. Невысокое значение последнего параметра говорит о том, что "яркость" картинки будет низкой, ведь в случае электронной бумаги изображение формируется в отраженном свете. Впрочем, куда важнее, что цветовой охват показанной электронной бумаги составляет всего лишь 7% цветовой гаммы NTSC. Понятно, что с такими характеристиками о выходе на мировой рынок говорить слишком рано. Но компания Samsung утверждает, что ей требуется всего один-два года для доведения технологии до ума и начала массового выпуска цветной "электронной бумаги".

Цветная электронная бумага компании Samsung.

Но пока даже отсутствие цвета не мешает электронным книгам становиться все более и более популярным товаром. О растущем спросе на этот тип продукции красноречиво говорят планы компании Prime View International (PVI) по выпуску электрофоретических дисплеев, используемых в качестве основного дисплея в электронных книгах. Являясь ведущим производителем EP-дисплеев, компания PVI планирует по результатам 2009 года продать в общей сложности около трех миллионов экземпляров соответствующей продукции. Это в три раза выше, нежели удалось поставить на мировой рынок в 2008 году - всего за год объемы рынка выросли в разы. Что же касается планов на 2010 год, то компания PVI и далее рассчитывает наращивать объемы выпуска EP-дисплеев. Основными типами продукции станут 6- и 9,7-дюймовые гибкие дисплеи, которые появятся в продаже в первой половине следующего года. А уже во второй половине 2010 года будет налажен выпуск цветных электрофоретических "чернильных" матриц. Впрочем, повышение количества отображаемых цветов - отнюдь не единственное направление развития электронных книг. Не менее важной составляющей является функциональность портативных аппаратов, а на первый план выходят их коммуникационные возможности. Сегодня пользователям необходимы все инструменты, чтобы в кратчайшие сроки найти в сети нужное им издание, при необходимости оплатить покупку и скачать книгу/журнал/газету для дальнейшего прочтения. Из этого факта вытекают два дополнительных требования, предъявляемых к современным электронным книгам - поддержка высокоскоростных и общедоступных технологий передачи/приема информации. Именно такой аппарат готовит к выходу на мировой рынок тайваньская компания ASUS - если верить неофициальным сведениям, в марте 2010 года появится электронная книга с поддержкой 3G и WiMAX. Ранее появлялись сведения, что e-book компании ASUS будет оснащаться нестандартным для этого типа устройств дисплеем - с диагональю девять дюймов. Единственное, что может расстроить читателя - ASUS планирует выпускать свои 9-дюймовые аппараты небольшим тиражом. Это указывает на высокую стоимость электронной книги, которая будет представлять собой нишевую модель для довольно небольшого круга потребителей. Интересную модель электронной книги готовит и тайваньская компания Micro-Star International (MSI). Если верить заявлению ее главы Джозефа Хсу (Joseph Hsu), в скором времени на рынке может появится первая электронная книга, основанная на платформе NVIDIA Tegra. Правда, пока MSI не может указать конкретные сроки появления новинки в продаже - при разработке устройства возникли проблемы. Впрочем, в первой половине 2010 года тайваньская компания обещает раскрыть дополнительные сведения о собственной электронной книге, вполне возможно, тогда же появится информация о примерных сроках релиза Tegra-аппарата.

ARM Cortex A9.

Архитектура процессоров ARM Cortex A9.

Напоследок стоит обратить внимание на интересное заявление компании ARM, которая пообещала в следующем году выпустить на рынок первые двухъядерные процессоры для мобильных телефонов. Впрочем, представители компании не отрицают, что дело может несколько затянуться, и соответствующий релиз перенесут на 2011 год. Речь идет о модели серии Cortex A9. С приходом серии процессоров ARM Cortex A9 на мировой рынок производительность аппаратов существенно вырастет, по сравнению с современными мобильными телефонами. Это будет достигаться существенным увеличением рабочей частоты микрочипов, которая составит более 2 ГГц. Правда, на таких частотах процессоры будут потреблять слишком много энергии. Однако увеличения производительности можно добиваться и другими путями - представители компании ARM сообщают, что в случае двухъядерных кристаллов вполне можно ограничиться частотой ниже 1 ГГц. Только лишь за счет увеличения количества ядер разработчики смогут вдвое увеличить вычислительные возможности центральных процессоров и аппаратов на их основе. Помимо мобильных телефонов, двухъядерные Cortex A9 могут лечь в основу нетбуков, работающих под управлением операционной системы Google Chrome OS. Представители компании ARM сообщают, что нет никаких технологических препятствий и перед выходом процессоров Cortex A9 на рынок Windows-платформ. Другими словами, компании Intel стоит опасаться растущей производительности процессоров ARM - они могут составить серьезную конкуренцию процессорам Intel Atom. Но пока сроки выхода Cortex A9 остаются неизвестными, и у Intel наверняка будет время подготовиться к появлению столь сильного соперника.