Directronica август 2020
ЭКОНОМИКА
Китай лидирует всё в большем числе отраслей промышленности. США и Япония сдают позиции
Исследование Nikkei гласит, что по итогам прошлого года китайские компании заняли лидирующие позиции в 12 секторах промышленности, что на два пункта больше, чем было в 2018 году. США лидируют в 25 секторах промышленности, но Япония уже отстает от Китая. Всего исследование охватывает 74 сектора экономики.
С некоторых пор китайские компании опережают японские по доле рынка в сегменте ЖК-дисплеев для мобильных устройств. Лидерами по производству изолирующих материалов, применяемых в литий-ионных аккумуляторах, тоже являются китайские компании, хотя недавно этим статусом могли похвастать их японские конкуренты. Поддержку китайским компаниям оказывает внутренний спрос, но во многих сегментах они лидируют и на международном рынке.
В частности, Lenovo Group является лидером сегмента персональных компьютеров с долей в 24,2%. Американская компания HP Inc. после многолетнего лидерства утратила этот статус. Максимального прогресса китайским производителям удалось добиться в сегменте смартфонов. По итогам 2019 года Huawei заняла 20% мирового рынка и второе место, потеснив Apple, а второй квартал текущего года даже позволил китайскому гиганту стать мировым флагманом. Если пять лет назад 39% рынка смартфонов сообща контролировали Samsung и Apple, то сейчас тройка китайских компаний в лице Huawei, Xiaomi и Oppo занимает не менее 35% мирового рынка смартфонов.
В телекоммуникационной сфере Huawei остается лидером по объему поставок базовых станций для сетей сотовой связи, контролируя треть мирового рынка. Усилия США направлены на вытеснение китайского гиганта из этой сферы. На рынке маршрутизаторов Cisco уже удалось потеснить Huawei, заняв 64,7% сегмента. Политическая повестка продолжит определять развитие бизнеса Huawei, поскольку давление американских властей на компанию и не думает ослабевать.
Экономический прогноз на сентябрь 2020 года
Начинается сентябрь, и «Ъ» предлагает экономический прогноз на месяц. Эксперты отвечают на вопросы, что случится с курсом доллара к рублю, как изменятся мировые цены на нефть, какой окажется инфляция и как поведут себя доллар и евро на мировом валютном рынке.
- Каким будет курс рубля к доллару?
- Какой будет инфляция?
- Какими будут цены на нефть?
- Каким будет курс евро к доллару?
ВВП России в первом полугодии снизился на 3,6%
ВВП России в первом полугодии 2020 года, по предварительной оценке, снизился на 3,6% к аналогичному периоду прошлого года, следует из данных Росстата. Минэкономики оценивало спад российской экономики в январе — июне в 4,2%. Ранее сообщалось о спаде ВВП во втором квартале на 8,5%.
Индекс потребительских цен в первом полугодии вырос на 2,9% в сравнении с аналогичным периодом прошлого года. Реальные располагаемые денежные доходы снизились на 3,7%. Реальные зарплаты выросли на 2,9% (средняя начисленная заработная плата, скорректированная на уровень инфляции).
Индекс промышленного производства снизился на 4,2%. Экспорт товаров сократился на 32,9%, а импорт — на 6,6%.
РЫНОК
Мировой рынок
Рынок сотовых модулей для «Интернета вещей» обрушился
По подсчетам экспертов аналитической компании Counterpoint, поставки сотовых модулей для «Интернета вещей» (IoT) в первом квартале 2020 года сократились по сравнению с предшествовавшим кварталом на 28%. В годовом выражении сокращение составило 4%.
Аналитики объясняют такое положение негативным воздействием ситуации с COVID-19.
При этом поставки модулей «Интернета вещей», основанных на технологии беспроводного доступа с низким энергопотреблением (LPWA), за квартал увеличились на 51%, компенсируя снижение поставок модулей для автомобильных и других мобильных приложений. Падение цен, низкое энергопотребление и расширяющееся покрытие специалисты Counterpoint назвали основными причинами растущей популярности модулей LPWA по сравнению с другими сотовыми технологиями.
Более трети рынка чипсетов для сотовых модулей IoT занимает Qualcomm. На втором месте находится Mediatek. Наглядно распределение рынка показано на верхней диаграмме.
Что касается самих модулей, лидером рынка является компания Quectel, на долю которой приходится 28,1% поставок. За ней следует Sunsea с 9,8%. Крупными участниками рынка также являются Gemalto, Sierra и Telit. Более полное представление о расстановке сил рынка дает нижняя диаграмма.
Аналитики полагают, что в ближайшие годы спрос на модули 4G и 5G будет расти в связи с развитием возможностей подключения и функций самоуправляемого движения в автомобилях.
Пандемия неоднозначно повлияла на мировой рынок NAND Flash
Пандемия COVID-19 неоднозначно повлияла на мировой рынок NAND Flash во втором квартале 2020 года. С одной стороны, вспышка коронавируса усилила востребованность облачных сервисов и технологий для дистанционной работы, что спровоцировало повышение спроса на ПК, серверы и SSD-накопители, в которых используется флэш-память. Однако в то же время ограничения, введенные из-за пандемии, вызвали падение продаж смартфонов и другой потребительской электроники. В результате в апреле — июне поставки чипов NAND Flash увеличились незначительно, примерно на 3% в поквартальном исчислении. Выручка в отрасли составила около $14,5 млрд, что на 6,5% выше результата предыдущей четверти.
Лидером рынка остается компания Samsung. Хотя в минувшем квартале поставки памяти NAND Flash у южнокорейского гиганта немного снизились, рост средней цены продукции на 5% помог избежать сокращения продаж. В апреле — июне Samsung заработала на флэш-памяти $4,54 млрд, что на 0,9% больше выручки в январе — марте и соответствует долевому показателю 31,4%.
У второго по величине игрока Kioxia (ранее известная как Toshiba Memory) зарегистрировано снижение поставок NAND Flash в битах на 4%. Выручка на этом направлении снизилась на 3,1% относительно предшествующего квартала и составила около $2,5 млрд, с учетом чего Kioxia контролировала 17,2% рынка.
Третьей по списку идет компания Western Digital. Продажи флэш-памяти принесли ей около $2,2 млрд в апреле — июне, что на 8,6% больше, нежели в январе —марте. Росту способствовало 8%-ное увеличение поставок продукции в битах. Доля Western Digital на рассматриваемом рынке поднялась до 15,5%.
SK Hynix вновь переместилась на четвертую строчку рейтинга, тогда как в первом квартале 2020 года она пропустила вперед Micron. Продажи NAND Flash у SK Hynix выросли на 17%, до $1,7 млрд. Параллельно поставки в битах увеличились более чем на 5%, что и позволило компании укрепить позиции. Рыночная доля SK Hynix поднялась с 10,7 до 11,7%.
Micron, впрочем, тоже продемонстрировала уверенные результаты. Ее выручка на рассматриваемом рынке выросла на 10%, до $1,66 млрд, а поставки — на 7%. В процентном выражении вклад Micron в мировые продажи флэш-памяти составил 11,5 против 11,1% кварталом ранее.
Intel традиционно замыкает перечень ведущих поставщиков NAND Flash. Продажи этой продукции принесли корпорации чуть меньше $1,66 млрд, что на 24% выше результата предыдущей четверти. Доля Intel увеличилась с 9,9 до 11,5%.
США хотят жестче ограничить экспорт высоких технологий, чтобы они не попали в руки России и других «противников»
Соединенные Штаты рассматривают новые ограничения на экспорт оборудования для производства полупроводниковой продукции и связанных с ним программных инструментов, а также лазеров, датчиков и других высокотехнологичных изделий, чтобы «предотвратить их попадание в руки таких противников США, как Китай».
Министерство торговли США сообщило на веб-сайте правительства, что ему необходимо знать общественное мнение относительно того, существуют ли конкретные базовые технологии, экспорт которых необходимо контролировать строже, чем сейчас.
Период общественного обсуждения, который, как ожидается, вызовет интерес со стороны промышленности, стремящейся защитить свои технологические преимущества, завершится через 60 дней после его публикации в Федеральном реестре, запланированной на завтра, сообщило министерство.
Администрация Трампа уже ограничила экспорт технологий китайским компаниям, в частности телекоммуникационной компании Huawei Technologies, ссылаясь на соображения национальной безопасности. Белый дом заявил, что новые технологии могут быть использованы вооруженными силами противников, таких как «Китай, Россия или Венесуэла».
На рынке памяти ожидается затяжное падение цен
На рынке памяти ожидается существенное падение цен на продукцию из-за большого объема производства, превышающего спрос. Об этом изданию DigiTimes рассказали отраслевые источники.
По их словам, цены на микросхемы DRAM и NAND flash в четвертом квартале 2020 года снизятся на 10% в сравнении с тремя предыдущими месяцами. Причем такая тенденция может сохраниться в первой половине 2021 года, допускают собеседники портала.
Аналитики DRAMeXchange подтверждают падение цен на DRAM-память, но считают, что в третьем квартале темпы спада могут быть не такими высокими, как несколькими месяцами ранее. Дело в том, что США и Европа постепенно восстанавливают свои экономики, а производители памяти стараются поддерживать стабильные запасы продукции.
«По мере того, как каналы розничной торговли в Северной Америке и Европе начали вновь открываться и наращивать продажи электронных продуктов, уровень запасов DRAM-памяти снижается, — говорит аналитик KB Securities Ким Дон Вон (Kim Dong-won). — Вопреки прогнозам рыночных исследователей средняя продажная стоимость флэш- и DRAM-памяти в третьем квартале, по нашему мнению, останется неизменной по сравнению с предыдущим кварталом».
Стоимость оперативной памяти сокращается с апреля, когда она была на максимуме с 2020 года. Так, 8-гигабитные чипы DDR4 DRAM стоили $3,6. 9 июня показатель упал ниже $3, чего не было с 13 декабря 2020 года.
Память дешевеет после вспышки коронавируса во всем мире. Из-за нее сильно просел спрос на смартфоны и другую электронику на развитых рынках, таких как Европа и США, которые во многом определяют ситуацию на всем рынке электронных устройств.
К концу июля 2020 года серверная оперативная память стала дешевле примерно на 6,4% в сравнении с предыдущим месяцем. До этого цены неуклонно увеличивались с конца 2019 года. В апреле — июне 2020-го они были стабильными, что позволило ведущим производителям улучшить свои финансовые показатели.
По неофициальным данным, Nvidia может купить Arm до конца августа
В эксклюзивной публикации британского издания Evening Standard утверждается, что переговоры о продаже Arm близки к завершению. При этом переговоры идут только между Arm и Nvidia, то есть все остальные компании, фигурировавшие в недавних новостях на эту тему в качестве потенциальных покупателей, остались в стороне.
Источники Evening Standard сообщили, что поглощение, которое может стоить Nvidia более $50 млрд, должно быть завершено до конца лета.
Компания Arm впервые была выставлена на продажу ее нынешним владельцем, японской компанией Softbank, еще в апреле, когда для выяснения настроения возможных покупателей был нанят инвестиционный банк Goldman Sachs.
В апреле Goldman Sachs обратился к компании Apple, которая отказалась от покупки. Затем банк попытался создать консорциум, в который вошли бы Qualcomm, Samsung и Nvidia. Однако единственным заинтересованным покупателем оказалась компания Nvidia.
Соучредитель Arm назвал катастрофой возможный переход компании во владение Nvidia.
Продавец рассчитывает получить около $52 млрд. Это заметно больше $32 млрд, уплаченных при покупке Arm в 2016 году.
Сделка может быть обставлена условиями со стороны британского правительства, которое в 2016 году настояло на сохранении штаб-квартиры Arm в Великобритании и увеличении штата сотрудников. Неясно, останутся ли эти требования обязательными для нового владельца.
Huawei строит собственное производство процессоров без американского оборудования и материалов
Компания Huawei намерена освоить самостоятельное производство полупроводниковой продукции, в том числе и однокристальных систем (SoC) Kirin для собственных смартфонов. Об этом сообщил портал Gizchina со ссылкой на сообщение одного из отраслевых инсайдеров в китайской социальной сети Weibo.
По его словам, глава отделения потребительского бизнеса Huawei Юй Чэндун (Yu Chengdong) в рамках недавнего мероприятия сообщил о новой инициативе Tashan Project. Проект предполагает создание с нуля собственного производства полупроводниковой продукции, которое не будет зависеть от американских компонентов и материалов. Ожидается, что цепочки поставок также будут независимыми и полностью управляемыми.
Как утверждает источник, в настоящее время Huawei в сотрудничестве с несколькими компаниями, в основном представляющими Китай, готовится к началу строительства линии по производству 45-нм чипов. Первый чип, если верить инсайдеру, «сойдет с конвейера» до конца 2020 года. Huawei также изучает возможность запуска собственного производства чипов по 28-нм техпроцессу.
Источники не дают прогнозов относительно того, когда Huawei сможет своими силами наладить выпуск фирменных чипсетов Kirin, которые соответствовали бы современным требованиям. Для сравнения: флагманский чипсет компании Qualcomm — Snapdragon 865, выпущенный в конце 2019 года, производится в соответствии с 7-нм техпроцессом. Корпорация Intel применяла 45-нм техпроцесс до 2010 года, после чего перешла на 32-нм. Также по 45-нм технологии выпускались первые SoC Snapdragon поколения S2 (2010 год) и Samsung Exynos 3110 (2010 год).
Определены главные ИТ-тренды на ближайшие годы
Аналитическая компания Gartner обнародовала исследование, посвященное главным трендам на ИТ-рынке в ближайшие годы. В 2020 году эксперты включили в свой перечень новые тенденции, которые связаны с пандемией коронавируса COVID-19.
Один из таких трендов называется «паспорта здоровья». Это мобильные приложения, показывающие риск инфекционного заражения. Такие программы позволяют блокировать доступ в супермаркеты, рестораны и другие общественные места тем людям, у которых с высокой степенью вероятности может быть коронавирус.
Паспорта здоровья относятся к так называемым цифровым двойникам. Они представляют собой виртуальные модели процесса, изделия или услуги, которые позволяют проводить анализ данных и мониторинг системы с помощью численного моделирования. Технология помогает изучать процессы производства, выявлять проблемные области и проводить различные тесты, а также сокращать реальные непроизводственные издержки.
По словам специалистов Gartner, технологии все более глубоко проникают в жизнь людей и приводят к созданию цифровых версий человека, которые среди прочего можно использовать для идентификации, получения доступа, оплаты и иммерсивной аналитики.
Следующий тренд в докладе Gartner назван как «алгоритмическое доверие». Он определяет конфиденциальность и безопасность данных, источника активов, идентичности людей и вещей. Такие технологии становятся все более актуальными, учитывая растущее число утечек данных и сфабрикованных новостей.
Еще один тренд — технологии без кремния. Закон Мура гласит, что количество транзисторов в плотной интегральной схеме будет удваиваться каждые два года, но технология быстро приближается к физическим пределам кремния. В результате стали появляться новые материалы с расширенными возможностями, которые позволяют делать технологии компактнее и быстрее. Так, ДНК-вычисления используют ДНК и биохимические реакции вместо кремния или квантовых архитектур для выполнения вычислений или хранения данных.
Также в Gartner обращают внимание на такую набирающую популярность ИТ-тенденцию, как искусственный интеллект. К нему относятся «умные» системы, способные реагировать на разные ситуации и генерировать новые модели для решения определенных задач. В эту категорию аналитики относят генеративный и композитный ИИ, дифференциальную конфиденциальность и малые данные.
В 2020 году в Gartner убрали из своего исследования 22 технологии, которые входили в список в 2019-м. Среди них — 5G-сети, облачные ИИ-сервисы, облачная дополненная реальность, биочипы и беспилотные технологии.
Российский рынок
Росстандарт утвердил первые национальные стандарты в области «умных городов»
Серия из восьми национальных стандартов в области развития «умных городов» утверждена Росстандартом, сообщает в четверг основной разработчик документов Технический комитет 194 «Киберфизические системы».
Цель первой в России серии предварительных стандартов в области «умных городов» — повысить эффективность проектов в области информатизации и автоматизации городского хозяйства, а также упростить внедрение новых цифровых технологий в городской среде.
Документы регулируют вопросы функциональной совместимости городских систем, методологии планирования, эксплуатации и технического обслуживания различных элементов городской инфраструктуры, рекомендации по организации интеллектуальных транспортных систем в городе. Кроме того, особое внимание уделяется вопросам открытости, обмена и совместного использования больших данных различными организациями в рамках городской инфраструктуры.
Все восемь ПНСТ были разработаны с учетом действующих международных стандартов, создававшихся при участии специалисты ТК.
Первым в списке утвержденных ПНСТ указан стандарт «Информационные технологии. Умный город. Функциональная совместимость». Как сообщает ТК «Киберфизические системы», он определяет требования по построению понятийной модели «умного города», которая может обеспечить основу для функциональной совместимости компонентов систем «умного города» путем согласования онтологий, используемых в различных секторах.
Следующий стандарт — это «Информационные технологии. Умный город. Показатели информационно-коммуникационных технологий (ИКТ)». Он нужен для определения комплексного набора оценочных показателей, которые связаны с внедрением и использованием ИКТ в «умных городах».
За ним идет стандарт «Информационные технологии. Умный город. Онтология верхнего уровня для показателей умного города». Он определяет общие принципы для онтологии верхнего уровня, которая позволяет представлять определения показателей и данные, используемые для их получения.
Четвертый стандарт носит название «Информационные технологии. Умный город. Руководства по обмену и совместному использованию данных». Определяет общие указания, касающиеся принципов и структуры, используемых для обмена и совместного применения данных организациями, наделенными полномочиями по развитию и эксплуатации инфраструктуры «умного города».
Пятым среди утвержденных ПНСТ оказался стандарт «Информационные технологии. Умный город. Общие положения по интеграции и функционированию инфраструктур умного города». Его разрабатывали для определения взаимодействия между несколькими инфраструктурами, между инфраструктурами и заинтересованными сторонами, а также между инфраструктурами и внешней средой.
На шестой строчке находится стандарт «Информационные технологии. Умный город. Руководящие указания по передовой практике в области перевозок». Его цель — определение общих руководящих указаний по планированию, проектированию, разработке, организации, мониторингу, техническому обслуживанию и совершенствованию интеллектуальных транспортных систем и инфраструктур, которые могут способствовать решению внутригородских и междугородних проблем.
Седьмой стандарт — «Информационные технологии. Умный город. Общая схема развития и функционирования». Определяет методологию планирования, разработки, эксплуатации и технического обслуживания для гармонизации каждой инфраструктуры как части «умного города» и обеспечивает взаимодействие между несколькими инфраструктурами.
Последний, восьмой стандарт получил название «Информационные технологии. Умный город. Типовая архитектура показателей ИКТ Умного города. Часть 3. Инженерные системы умного города». Он определяет типовую архитектуру, структурированную по уровням информационно-коммуникационных технологий, необходимых для функционирования «умных городов».
ТЕХНОЛОГИИ
Samsung начинает серийный выпуск чипов памяти LPDDR5 DRAM плотностью 16 Гбит
Это первая в отрасли оперативная память LPDDR5 DRAM, изготовленная по технологии 10-нм третьего поколения (1z).
Компания Samsung Electronics объявила, что на ее второй производственной линии в Пхёнтхэке (Корея) началось массовое производство первых в отрасли 16-гигабитных чипов мобильной памяти DRAM LPDDR5. Это первая в отрасли оперативная память LPDDR5 DRAM, изготовленная по технологии третьего поколения 10-нм класса (1z). В ее производстве используется EUV-литография.
Поддерживая скорость 6400 Мбит/с, новая память LPDDR5 примерно на 16% быстрее, чем 12-гигабитные микросхемы LPDDR5-5500, которые используются в большинстве современных флагманских мобильных устройств.
Микросхема объемом 16 Гбайт, состоящая из восьми чипов в одном корпусе, характеризуется пропускной способностью 51,2 Гбайт/с. Производитель отмечает, что использование первого коммерческого техпроцесса 1z позволило сделать микросхему на 30% тоньше по сравнению с предшественницей. Кристаллов, изготовленных по нормам 1y, для получения такого же объема 16 Гбайт необходимо 12 штук — восемь по 12 Гбит и четыре по 8 Гбит.
Илон Маск показал новую версию Neuralink и чипированную свинью
Илон Маск, как и обещал, провел презентацию технологии Neuralink, продемонстрировав возможность устройства считывать информацию мозговой активности. Он сразу пояснил, что мероприятие направлено на привлечение внимания талантливых специалистов в области материаловедения, робототехники, разработки ПО, электроники, биологии, химии, хирургии, нейронауки и других сфер, которые помогут воплотить в реальность идею Neuralink.
По словам Маска, практически у всех людей с возрастом наблюдаются те или иные неврологические проблемы. Все наши чувства — зрение, слух, обоняние, осязание, вестибулярное чувство — это электрические сигналы нейронной активности. При использовании Neuralink можно будет изменять «неправильные» сигналы на «правильные», тем самым излечивая потерю памяти, вспышки гнева, депрессию и длинный список прочих недугов, включая постоянную мигрень, инсульты и эпилепсию.
С момента последней презентации устройства Neuralink прошел год. И за это время оно существенно изменилось. Маск отметил, что предыдущий вариант системы, состоящей из чипа, который крепится через специальные нити к мозгу, а также внешнему передатчику за ухом, показался им слишком громоздким. Поэтому компания разработала новую версию.
Теперь Neuralink выглядит действительно компактным. Он выполнен в форме монеты (размером 23×8 мм), в которой содержится вся необходимая электроника: 1024 канала для передачи информации от нейронов, передатчик сигнала с мегабитной скоростью и радиусом действия до 10 м, а также батарея, заряда которой хватит на целый день. Ее подзарядка будет проводиться ночью с помощью магнитного зарядного устройства.
Маск объяснил, что имплантация устройства будет выполняться с помощью специального хирургического робота. Он просверлит в черепе пациента небольшое отверстие и установит имплантат, подключив его к мозгу через специальные нити. Маск заверил, что после операции всё отлично зарастет и люди вокруг даже не будут подозревать о том, что у человека установлен имплантат.
В России разработаны термоячейки для питания гаджетов от тепла человеческого тела
Ученые НИТУ «МИСиС» разработали новый тип энергоэффективных устройств — термоячеек, превращающих тепло в энергию. Это позволит создавать портативные элементы питания, которые можно будет нанести практически на любую поверхность, в том числе на одежду для получения электричества прямо от поверхности тела. Результаты разработки представлены в журнале Renewable Energy.
Термоэлектричество — электроэнергия, полученная из тепла благодаря разнице температурных потенциалов — одно из самых перспективных направлений «зеленой энергетики». Эта разница потенциалов (так называемые температурные градиенты) окружают нас повсеместно — нагретое на солнце здание, работающий транспорт, даже тепло человеческого тела. Проблема состоит в том, что современные термоэлектрохимические ячейки (термоячейки) обладают довольно низкой выходной мощностью.
Ученые НИТУ «МИСиС» нашли решение этой проблемы, разработав новый тип термоячеек, состоящих из оксидно-металлических электродов и водного электролита. Такая комбинация позволит повысить ток, одновременно снижая внутреннее сопротивление элемента, что даст на выходе увеличение мощности в 10–20 раз по сравнению с аналогами — до 0,2 В при температуре электрода до +85 °С благодаря использованию воды.
«Мы показали возможность применения в термоячейке оксидно-никелевого электрода на основе полых никелевых микросфер. Достигнут рекордный для водных электролитов показатель гипотетического коэффициента Зеебека. Кроме того, мы обнаружили нетипичное для термоячеек нелинейное изменение вольт-амперных характеристик, обеспечивающее рост КПД устройства», — комментирует один из авторов работы, ведущий эксперт кафедры ФНСиВТМ НИТУ «МИСиС» Игорь Бурмистров.
Высокое значение коэффициента Зеебека позволит использовать в качестве источника энергии даже тепло человеческого тела. Есть и еще одно существенное преимущество новой структуры — применение водного электролита снижает стоимость производства и повышает безопасность системы.
Далее ученые намерены добиться повышения выходной мощности за счет оптимизации состава электродного материала и улучшения конструкции термоячейки. В перспективе же можно создать суперконденсатор, который сохранял бы заряд длительное время.
TSMC планирует начать выпуск продукции по нормам 4 нм в будущем году
Предварительная версия техпроцесса уже готова.
Компания TSMC представила новейшие разработки в ходе мероприятий Technology Symposium и Open Innovation Platform (OIP) Ecosystem Forum. В этом году крупнейшие ежегодные мероприятия TSMC проходят в режиме онлайн. Для участия в них зарегистрировались более 5000 человек из Северной Америки, Европы, Японии, Тайваня и Китая. Мероприятия проводились 24–26 августа.
По словам TSMC, компания уже начала серийный выпуск полупроводниковой продукции по нормам 5 нм, и процент выхода годной продукции увеличивается быстрее, чем в предыдущем поколении техпроцесса. Техпроцесс N5 обеспечивает увеличение производительности на 15% или снижение потребляемой мощности на 30%, а также увеличение плотности логики до 80% по сравнению с предыдущей технологией N7. Основываясь на оригинальном техпроцессе N5, TSMC планирует выпустить улучшенную версию N5P в 2021 году, предлагая дополнительный прирост скорости на 5% и уменьшение потребляемой мощности на 10%.
Компания также предложила предварительную версию последнего члена семейства 5-нм техпроцессов — N4. Техпроцесс N4 обеспечит дальнейшее улучшение показателей производительности, энергопотребления и плотности. Помимо упрощения процесса за счет уменьшения числа масок, N4 также предлагает простой путь миграции с возможностью использования комплексной 5-нм экосистемы проектирования. Рисковое производство с применением техпроцесса N4 начнется в четвертом квартале 2021 года, а серийное производство — в 2022 году.
В соответствии с графиком идет разработка техпроцесса следующего поколения — N3. Он обеспечит прирост производительности до 15%, снижение потребляемой мощности до 30% и увеличение плотности логики до 70% по сравнению с N5.
Ученые возбудили магноны в наноструктурах
Физики из МФТИ и Российского квантового центра совместно с коллегами из Саратовского государственного университета и Мичиганского технологического университета продемонстрировали новые методы управления спиновыми волнами при помощи коротких лазерных импульсов в особым образом структурированных пленках феррит-граната. Найденное решение может быть востребовано для передачи информации с низкими энергозатратами (либо энергопотреблением) и квантовых вычислений на основе спинов. Статья опубликована в журнале Nano Letters.
Спин (spin — «вращение») — собственный магнитный момент частицы, который всегда имеет направление. В намагниченных материалах наблюдается коллективная ориентация спинов в одном направлении — магнитный порядок. Локальное нарушение магнитного порядка сопровождается распространением спиновой волны по системе.
Распространение спиновой волны — магнонов — не сопровождается переносом вещества, как это происходит, например, при электрических токах. Благодаря этому передача информации спиновыми волнами происходит с гораздо меньшими термическими потерями по сравнению с традиционными электронными способами. Данные можно закодировать в фазу или амплитуду волны, а обработать их — с помощью интерференции волн или нелинейных эффектов. Уже сейчас есть примеры создания простейших логических элементов на основе магнонов. Важной задачей, которую необходимо решить для внедрения новой технологии, является управление различными параметрами создаваемой волны. Оптический метод возбуждения имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами, и одно из них было продемонстрировано в данной научной работе.
Ученые возбуждали спиновые волны в особым образом структурированной пленке феррит-граната, модифицированного висмутом. Материал обладает уникальными оптомагнитными свойствами: низким магнитным затуханием, что обеспечивает распространение магнонов на большие расстояния даже при комнатной температуре, высокой оптической прозрачностью в ближнем инфракрасном диапазоне и высоким значением константы Верде. Сама пленка представляет собой гладкий нижний слой со сформированной сверху одномерной решеткой с периодом 450 нм. Такая геометрия позволяет возбуждать тип колебаний (моды) со специальным распределением спинов в магноне, недоступном при работе с пленкой без модификаций.
Для возбуждения прецессии намагниченности использовались линейно поляризованные лазерные импульсы накачки, характеристики которых влияют на спиновую динамику и тип возбуждаемых спиновых волн. Важно отметить, что возбуждение волн было вызвано не термическими, а оптомагнитными эффектами. Изменения в образце определялись с помощью зондирующих импульсов длиной 250 фс, которые могут быть направлены в необходимую точку с желаемой временной задержкой относительно импульса накачки. Такая установка позволяет определить динамику намагниченности в конкретной точке образца и после обработки дает информацию о спектральной частоте спиновой волны, ее типе и других характеристиках.
В отличие от предыдущих методов, разработанный учеными подход позволяет контролировать возбужденную волну с помощью нескольких параметров возбуждающего лазерного импульса. Помимо этого, геометрия наноструктурированной пленки позволяет локализовать центр возбуждения в пятне размером порядка 10 нм и делает возможным возбуждение различных типов спиновых волн, что не получилось бы при использовании обычной пленки. Угол падения, поляризация и длина волны лазерных импульсов позволяют резонансно возбуждать волноводные моды образца, которые определяются параметрами наноструктуры, и в результате управлять видом возбуждаемых спиновых волн. Все параметры, заданные оптическим возбуждением, могут легко варьироваться по отдельности для получения необходимого результата.
Физики МГУ создали уникальный интерферометр для интегральной фотоники на основе многомодовой интерференции
Платформа блоховских поверхностных волн предоставляет уникальные возможности для разработки интегральных фотонных схем для любых спектральных диапазонов. Предполагается, что предложенная концепция может сформировать основу нового типа интегральных оптических устройств, которые применимы в ряде ключевых задач, таких как нелинейная и квантовая оптика, сенсорика и биофотоника.
Интегральная фотоника, являющаяся современным и бурно развивающимся разделом прикладной оптики, направлена на разработку методов управления светом на поверхности чипа на микро- и наномасштабах с использованием таких основных элементов, как разветвители, мультиплексоры и фазовращатели. Уже существующие и хорошо исследованные платформы интегральной фотоники — технологии «кремний-на-изоляторе» и «поверхностные плазмон-поляритоны», хорошо работают в основном в инфракрасной области, однако они плохо применимы в видимом диапазоне излучения из-за недостатков, связанных с поглощением и сложной технологией изготовления. В последнее время появилась новая многообещающая полностью диэлектрическая платформа, основанная на использовании блоховских поверхностных электромагнитных волнах (БПВ) в многослойных структурах и функционирующая в видимом оптическом диапазоне. Данное исследование прокладывает путь к разработке универсального набора инструментов для устройств на платформе БПВ, которые могут быть необходимы в приложениях интегральной фотоники, лаборатории на чипе (так называемая lab-on-chip технология) и в задачах оптической сенсорики. В МГУ на физическом факультете разработками в данной области занимаются в лаборатории нанооптики и метаматериалов под руководством профессора Андрея Федянина.
«В нашей лаборатории мы ранее создавали и исследовали обычные планарные волноводные структуры. Однако сейчас нашей задачей была разработка продвинутых устройств интегральной фотоники на основе блоховских поверхностных волн. В этой работе мы развиваем подход к реализации интегральных оптических разветвителей, фазовращателей и интерферометров с использованием эффекта многомодовой интерференции (ММИ). Работа исследуемых устройств достаточно проста и элегантна: при подаче сигнала на вход волновода внутри него возбуждаются оптические моды, которые интерферируют между собой, и результатом интерференции является некоторое число копий входного сигнала. При правильном подборе параметров волновода эти копии могут быть разведены по разным выходам. Таким образом можно создавать сколь угодно сложные устройства с произвольным числом входов и выходов. Более того, устройства ММИ являются фундаментальными элементами в современных фотонных схемах благодаря своей компактности, низким потерям и широкому диапазону работы, — рассказал первый автор статьи и автор идеи данных устройств, аспирант кафедры квантовой электроники физического факультета МГУ и научный сотрудник лаборатории Кирилл Сафронов. — Мы впервые продемонстрировали и исследовали эффект многомодовой интерференции блоховских поверхностных волн».
«Используя разработанный нами уникальный комплекс с полным циклом создания и изучения образцов, представляющий собой гибрид технологии двухфотонной лазерной литографии для изготовления образцов и установки микроскопии утечки излучения для их исследования, мы визуализируем ММИ, изучаем ее свойства в зависимости от ширины волноводов и разрабатываем разветвители и фазовращатели. На основании полученных результатов мы успешно изготовили интерферометры Маха — Цендера с фазовым сдвигом 0 и π, демонстрирующие контролируемую конструктивную и деструктивную интерференцию на выходе», — прокомментировал один из авторов статьи, научный сотрудник лаборатории Дмитрий Гулькин.
«Разрабатываемые устройства на основе БПВ могут быть легко проверены на стадии создания прототипа с помощью метода микроскопии утечки излучения, который позволяет визуализировать влияние дефектов и ошибок изготовления на распределение ближнего поля внутри устройств. Более того, возможность использовать полимеры в качестве основного материала для волновода позволит нам в дальнейшем встроить различные типы люминесцентных или нелинейных материалов, таких как квантовые точки, непосредственно в волноводы», — подытоживает ведущий научный сотрудник группы Владимир Бессонов.
Изображение. На рисунке представлен принцип работы устройств на основе многомодовой интерференции блоховских поверхностных электромагнитных волн. Приведено изображение типичной структуры, работающей на основе многомодовой интерференции, полученное атомно-силовым микроскопом с наложенным на него распределением ближнего поля. Также представлен интерферометр Маха — Цендера для блоховских поверхностных волн с распределениями ближнего поля при фазовом сдвиге 0 и π. Андрей Федянин, МГУ
Законодательство
Мишустин подписал концепцию развития регулирования отношений в сфере технологий ИИ и робототехники до 2024 года
Документ, разработанный Минэкономразвития, определяет основные подходы к трансформации системы нормативного регулирования в РФ для развития технологий искусственного интеллекта и робототехники (ИИ и РТ) в различных сферах экономики с соблюдением прав граждан и обеспечением безопасности личности, общества и государства.
Как сообщает Минэкономразвития, концепция состоит из пяти смысловых блоков:
- Общие положения (цели Концепции, цели и задачи регулирования, принципы регулирования и проблемы, а также направления регулирования).
- Общеотраслевые вопросы: оборот данных, юридическая ответственность в случае применения систем ИИ и РТ, экспорт систем ИИ и РТ, страховые институты, безопасность (в том числе информационная), термины и определения в сфере ИИ и РТ, разработка международных документов в сфере ИИ и РТ.
- Отраслевые направления совершенствования регулирования применения технологий ИИ и РТ, такие как медицина, промышленность, транспорт, государственное и муниципальное управление, градостроительство, космическая деятельность и финансовое законодательство.
- Регуляторные меры для финансового стимулирования развития отрасли, в том числе механизм государственно-частного партнерства.
- Механизмы реализации Концепции, способствующие созданию комфортной регуляторной среды для развития ИИ и РТ.
События
Онлайн-семинар «Семь эффективных методов роста продаж в кризис»
7 сентября 2020 года.
Семинар для собственников производственных компаний, генеральных директоров, руководителей отделов продаж, производителей и поставщиков светотехнического оборудования.
Вебинар «Технология селективной пайки. Технические особенности. Решение сложных задач»
10 сентября с 14:00 до 15:00 (мск).
Компания «Диполь Технологии» приглашает специалистов радиоэлектронной отрасли принять участие в вебинаре, посвященном сложным вопросам селективной пайки.
15–17 сентября 2020 года, Технопарк «Сколково», Москва.
23 октября, 2024
4 апреля, 2012
4 мая, 2023