Скачать в ПДФ.

Оформить подписку.

Экономика

---

Решетников заявил, что российская экономика продолжит восстановление в августе

Восстановительный рост российской экономики в июле и августе продолжается, однако признаки его завершения уже видны, и сейчас основная задача — перейти к стабильному росту не менее 3%, основанному на инвестициях, экспорте и внутреннем спросе, заявил министр экономического развития РФ Максим Решетников.

Сейчас, с одной стороны, экономика восстанавливается и перешагнула предкризисный уровень четвертого квартала 2019 года, с другой стороны, возможности для дальнейшего роста остаются

Подробнее.

 

Экономический прогноз на август

Начинается август, 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.

1. Каким будет курс рубля к доллару?
2. Какой будет инфляция?
3. Какими будут цены на нефть?
4. Каким будет курс евро к доллару?

Подробнее.

 

РЫНОК

---

Мировой рынок

Объем мирового рынка чипов вырастет на 24% по итогам 2021 года

По прогнозам экспертов компании IC Insights, во всех 33 категориях полупроводниковой продукции, определенных организацией World Semiconductor Trade Statistics (WSTS), наблюдается высокий спрос.

Положительная динамика по итогам 2020 года ожидается в 32 категориях, а в 29 из них рост может превысить 10%. Самые высокие темпы роста аналитики прогнозируют в сегментах логических микросхем для промышленной электроники (+47%), оперативной памяти (+41%), специализированных логических микросхем для автомобильной электроники (+39%), специализированных логических микросхем для потребительской электроники (+38%), процессоров для смартфонов (+34%), аналоговых микросхем для автомобильной электроники (+31%) и драйверов дисплеев (+31%).

Таблица. Прогнозируемые темпы роста сбыта ИС в 2021 г. (по убыванию)

Категория продукции	2020 г.	2021 г. (прогноз)
Промышленные/др. — специализированная логика	12%	47%
DRAM	8%	41%
Автомобильная электроника — специализированная логика	10%	39%
Потребительская электроника — специализированная логика	8%	38%
Микропроцессоры для мобильных телефонов	24%	34%
Автомобильная электроника — прикладные аналоговые компоненты	–7%	31%
Контроллеры дисплеев	13%	31%
Беспроводная связь — прикладные аналоговые компоненты	8%	28%
Беспроводная связь — специализированная логика	24%	26%
Потребительская электроника — прикладные аналоговые компоненты	8%	25%
32-бит микроконтроллеры	3%	24%
Аналоговые ИС управления питанием	4%	24%
Весь рынок ИС	13%	24%
Усилители/компараторы	1%	22%
DSP	–10%	22%
Промышленные/др. — прикладные аналоговые компоненты	2%	22%
Флэш-память NAND	25%	22%
Компьютеры и периферия — специализированная логика	31%	21%
Логика общего назначения	3%	21%
Интерфейсы	10%	21%
Флэш-память NOR	0%	21%
Компьютеры — прикладные аналоговые компоненты	6%	18%
Проводная связь — прикладные аналоговые компоненты	17%	18%
Проводная связь — специализированная логика	12%	15%
16-бит микроконтроллеры	–8%	13%
EEPROM/ROM/EPROM/др.	–2%	13%
Преобразование сигналов	–2%	13%
Встраиваемые процессоры	11%	11%
ПЛУ	–5%	10%
Стандартные элементы	–4%	10%
SRAM	5%	8%
Компьютерные ЦП*	14%	4%
4-/8-бит микроконтроллеры	–10%	3%
Вентильные матрицы	28%	–33%

*ЦП в стандартных ПК, серверах, суперкомпьютерах и во всех других типах вычислительной техники.

Источник: IC Insights

Поставки чипов в натуральном исчислении в 2021 году вырастут на 3% и снова, уже в третий раз в истории отрасли, превысят 1 трлн штук. По оценкам аналитиков, на мировой рынок поступит свыше 1,13 трлн единиц полупроводниковой продукции, включая интегральные микросхемы (IC), оптоэлектронные схемы, сенсоры и дискретные чипы (O-S-D).

Источник.

 

Мировые объемы поставок кремниевых пластин во втором квартале выросли до рекордных значений

По данным ассоциации производителей полупроводниковой продукции SEMI Silicon Manufacturers Group (SMG), поставки кремниевых пластин во втором квартале текущего года увеличились по сравнению с началом года на 6% до беспрецедентных значений — 3,534 млн кв. дюймов (около 22,8 млн кв. см).

Таблица. Динамика отгрузки кремниевых пластин только для полупроводниковых приложений, млн кв. дюймов

	I кв. 2020	II кв. 2020	III кв. 2020	IV кв. 2020	I кв. 2021	II кв. 2021
Всего	2,920	3,152	3,135	3,200	3,337	3,534

Известно, что в сравнении с аналогичным периодом прошлого года поставки выросли на 12% — 3,152 млн кв. дюймов были поставлены во втором квартале прошлого года.

«Спрос на кремниевые решения продолжает быстро расти благодаря многочисленным сферам использования. Поставки 300- и 200-мм пластин усложняются по мере того, как спрос продолжает превышать предложение», — заявил председатель SEMI SMG и вице-президент Shin Etsu Handotai America Нил Уивер (Neil Weaver).

Тренды поставки кремниевых продуктов (только полупроводники): на изображении.

Подробнее.

 

Дефицит чипов сохранится до 2023 года

По мнению генерального директора Intel Пэта Гелсингера, ситуация с нехваткой микрочипов в мире может сохраняться вплоть до 2023 года.

«Мы остаемся в очень ограниченной среде, в которой не можем полностью поддерживать спрос… Хотя я ожидаю, что во втором полугодии дефицит снизится до минимума, пройдет еще один-два года, прежде чем отрасль сможет в полной мере догнать спрос», — заявил он во время конференции, посвященной публикации отчетности Intel за второй квартал 2021 года.

По словам Гелсингера, рынку предстоит долгий путь, и нужно много времени, чтобы нарастить производственные мощности.

Дефицит чипов уже привел к снижению выпуска автомобилей по всему миру, а также электроники и бытовой техники. Причем если раньше дефицит касался прежде всего наиболее продвинутых моделей микропроцессоров, использующихся в автомобилях или ПК, то теперь речь идет о нехватке простых чипов для различных гаджетов. Многие компании уже сообщили о сокращении производства и росте цен, а также отложили запуск новых моделей смартфонов.

 

Дефицит комплектующих привел к сокращению рынка гаджетов

Специалисты аналитической компании Canalys подвели итоги второго квартала на мировом рынке смартфонов.

По их подсчетам, всего за три месяца, с апреля по июнь, было отгружено 316 млн аппаратов. По сравнению с первым кварталом поставки сократились на 9%. Аналитики винят в этом дефицит компонентов. Отметим, что в годовом выражении поставки выросли на 11%.

Лидером мирового рынка смартфонов остается компания Samsung, хотя ее доля и сократилась за год с 19 до 18%. В течение квартала южнокорейский гигант выпустил 58,0 млн устройств.

На втором месте находится компания Xiaomi, оттеснившая Apple на третье место. Год назад доля Xiaomi была равна 10%, но с тех пор она увеличилась до 17%, поскольку китайский производитель увеличил поставки на 17%, с 28,8 млн до 52,8 млн штук. Компания Apple нарастила поставки с 45,1 млн до 45,7 млн штук, то есть на 1%, так что ее доля за год сократилась с 16 до 14%.

В первую пятерку также входят компании Oppo и Vivo. Обе они смогли увеличить свои доли с 9 до 10%.

Источник.

 

Поддельные микросхемы из Китая грозят стать новой причиной подорожания электроники

Глобальный дефицит полупроводников породил новую проблему. В отлаженные годами цепочки поставок чипов стали вторгаться злоумышленники, которые, пользуясь трудностями с закупками, занимаются реализацией фальшивых микросхем. Рынок наводнили многочисленные поддельные чипы, от этой проблемы серьезно страдают производители различной электроники, что в конечном итоге повышает себестоимость их продукции, пишет в большом материале WSJ.

Компания ERAI, которая ведет базу данных недобросовестных оптовых поставщиков чипов, сообщает о резком взлете продаж подделок. Как следует из ее отчета, в этом году такие случаи стали регистрироваться практически ежедневно, причем жалобы на контрагентов поступают со всего мира — на уловки злоумышленников попадаются представители электронной промышленности из 40 стран. Сообщается, что даже небольшие производители электроники сталкиваются с партиями поддельных чипов как минимум три раза за год.

В текущем году поставщики поддельных микросхем работают широким фронтом, не опасаясь разоблачения или судебного преследования. Дело в том, что обманутые производители электронного оборудования очень редко обращаются в правоохранительные органы из-за боязни скомпрометировать собственную продукцию. Кроме того, бизнес по производству поддельных микросхем локализован на территории Китая, где есть и необходимые технические ресурсы, и богатый опыт по изготовлению контрафакта. Это еще одна причина, по которой злоумышленники, промышляющие подделками, остаются безнаказанными. Китайские правоохранители почти не занимаются расследованием случаев международного мошенничества в полупроводниковой отрасли.

В результате продавцы фальшивых чипов не стесняются покупать рекламные объявления в Google, создают сайты, имитирующие сайты известных компаний, а также размещают свои предложения на популярных площадках, в первую очередь на Aliexpress.

В конечном итоге добросовестные производители электроники по всему миру вынуждены идти на дополнительные расходы — закупать специализированное оборудование для выявления подделок и нанимать для работы специальных инженеров. Например, продажи рентгеновских сканеров Creative Electron, которые позволяют просвечивать внутренние элементы микросхем и определять, есть ли в них необходимая полупроводниковая начинка, как сообщают представители производителя, выросли за последний год вдвое, несмотря на то, что один такой сканер стоит как минимум $90 тыс. Четырехкратный рост числа обращений за анализом чипов отмечают и фирмы, занимающиеся реверс-инжинирингом.

 

Российский рынок

Минпромторг создал балльную систему для выдачи госсубсидии разработчикам электронных компонентов

Минпромторг подготовил балльную систему для оценки заявок на предоставление субсидий разработчикам электроники. Претенденты на господдержку должны набрать не менее 18 баллов. Их проекты будут оценивать в том числе по экспортному потенциалу, локализации производства в России или за рубежом, а также по объему и стоимости продукции.

Минпромторг подготовил методику оценки проектов для предоставления субсидии на создание российскими компаниями электронной компонентной базы (ЭКБ) и модулей на ее основе. Документ опубликован на regulation.gov.ru 4 августа 2021 года

Министерство планирует ввести балльную систему для оценки компаний, участвующих в конкурсе на субсидии из федерального бюджета. Продукция, претендующая на финансирование, будет оценена по ряду критериев: рыночная перспективность, экспортный потенциал, конкурентоспособность, научно-техническая перспективность, наличие у организации научно-технического и технологического задела, наличие возможности производства продукции и финансово-экономическая эффективность.

Проекту будет необходимо набрать не менее 18 баллов для того, чтобы пройти научно-техническую оценку. Сбор заявок от претендентов планируется завершить до 1 сентября 2021 года, говорится на сайте Правительства.

Подробнее.

 

База контрактных производителей электроники — 2021

Предлагаем вашему вниманию базу контрактных производителей электроники — 2021. В базе указаны компетенции компаний — контрактных производителей электроники по возможностям производства (изготовление и поставка печатных плат, контрактная сборка, механообработка, литье, экструзия, окраска); по услугам изготовления (объемный монтаж, монтаж печатных плат, приборные корпуса, шкафы, стойки, шлейфы, жгуты, кабели); по услугам тестирования и испытаний (механические, климатические испытания, испытания на ЭМС, электробезопасность и т. д.), по дополнительным услугам (контрактная разработка, поставка компонентов, доработка КД, гарантийное и послегарантийное обслуживание).

База по ссылке.

 

ТЕХНОЛОГИИ

---

Создан самый маленький и самый эффективный акустический усилитель

Ученые из Национальной лаборатории Сандиа (Sandia National Laboratories) создали то, что можно назвать самым маленьким и самым эффективным акустическим усилителем в мире. В основе этого усилителя лежат принципы, разработанные около пяти десятилетий назад, но самые современные достижения в области электроники и нанопроизводства позволили кардинально уменьшить размеры и более чем в 10 раз повысить эффективность работы устройства.

Усилители радиосигналов используются сегодня практически в каждом устройстве, будь то мобильный телефон или электрочайник с возможностью выхода в Интернет. Сейчас для усиления радиосигналов применяются традиционные усилители, но уже достаточно давно существует идея, что вместо потока электронов можно использовать высокочастотные акустические волны.

Первые акустические усилители радиосигналов появились в 70 годах прошлого столетия. Это были относительно большие устройства, площадь чипов которых достигала 1 кв. см, для их работы требовался высокий электрический потенциал порядка 2 тыс. В, и при работе они выделяли большое количество тепла, что отрицательно сказывалось на количестве потребляемой энергии, которое составляло 500 мВт.

Новый акустический усилитель является прибором, работающим в диапазоне 276 МГц. При его изготовлении был использован слой полупроводникового материала — арсенида галлия-индия толщиной всего в 83 атома, и сопоставимый по толщине слой пьезоэлектрического материала — ниобата лития. В результате вся структура усилителя умещается на площади 0,5 кв. мм, он работает при напряжении 36 В и потребляет всего 20 мВт энергии. При этом новый усилитель обеспечивает в 100 раз больший коэффициент усиления радиосигналов, чем аналогичные устройства предыдущих поколений.

Ученые утверждают, что аналогичный усилитель, который работает в диапазоне 2 ГГц и используется сейчас в сотовой связи, будет иметь еще меньший размер и сможет уместиться на площади в 0,02 кв. мм, что приблизительно в 10 раз меньше, чем существующие современные решения.

Сокращение размеров электронных компонентов — это достаточно грандиозное достижение, приводящее к появлению меньших и более легких смартфонов, компьютеров и других электронных устройств. А ученые из лаборатории Сандиа, помимо акустического усилителя, создали еще одно первое в своем роде устройство — акустический циркулятор, позволяющий реализовать одновременный прием и передачу радиосигналов. И сейчас появились реальные шансы, что через одно-два поколения электронная потребительская техника уже будет содержать в своем составе акустические радичастотные компоненты, за счет чего она будет весьма компактной и эффективной с точки зрения потребляемой энергии.

Источник.

 

В ARM создали дешевый гибкий мобильный процессор

Разработчики ARM создали технологию производства «исходно гибкого» 32-битного процессора PlasticARM. Чип площадью 59,2 кв. мм изготавливается на гибкой подложке с применением 0,8-мкм TFT-технологии и полностью совместим с ПО и инструментами разработки для чипов Cortex-M с архитектурой ARMv6-M. По словам авторов, их гибкий чип как минимум в 12 раз больше, чем лучшие его предшественники.

Разработчики из компании ARM Limited, которая специализируется на создании вычислительных RISC-микроархитектур, представили технологию производства гибких процессоров PlasticARM. В статье «A natively flexible 32-bit Arm microprocessor» («Исходно гибкий 32-битный микропроцессор Arm»), опубликованной в научном журнале Nature, авторы проекта рассказали о созданном ими 32-битном гибком процессоре, результатах его испытания и о технологии его массового производства.

В отличие от распространенного в настоящее время подхода к производству гибкой электроники — когда исходно негибкие фрагменты кремниевых пластин с кристаллами микросхем и других компонентов монтируются на гибкой полимерной подложке — разработчики из ARM предложили выпускать микропроцессоры изначально на гибких подложках из полиимида (polyimide).

В сочетании с применением метал-оксидных тонкопленочных транзисторов (TFT) технология PlasticARM позволяет резко снизить стоимость производства гибких чипов при значительном уменьшении геометрии элементов, что также важно для запуска крупномасштабного производства. Несмотря на невысокую производительность первых образцов гибких 32-битных процессоров PlasticARM на базе ядра ARM Cortex-M0+, разработчики уверены, что со временем смогут портировать технологию на более производительные микроархитектуры.

За последние два десятилетия гибкая электроника достигла серьезного прогресса, и сегодня на рынке присутствуют различные недорогие, тонкие гибкие компоненты, включая сенсоры, память, батареи, светодиоды, радиочастотные метки, контроллеры, антенны и другие устройства, пишут авторы статьи. Нет только массового гибкого микропроцессора, основной проблемой при производстве которого является необходимость размещения достаточно большого числа тонкопленочных транзисторов на гибкой подложке.

Подробнее.

 

Созданы логические элементы на основе нейристоров, изготовленных из двумерных материалов

Отдельные нейроны человеческого мозга с высокой скоростью и эффективностью могут выполнять так называемые логические операции. Вычислительные системы, которые подражают работе биологических нейронов, или нейроморфные системы, могут выполнять подобные операции при помощи нескольких электронных узлов, соединенных в схему логического элемента. Не так давно исследователи из Фуданьского университета и китайской Академии наук закончили разработку электронных аналогов нейронов — нейристоров, элементы структуры которых изготовлены из двумерных плоских материалов. И уже сейчас такие нейристоры способны выполнять логические операции OR, AND, XNOR и XOR без потребности в дополнительных устройствах.

«Наши нейристоры построены по схеме с двойным управляющим электродом, затвором, а в качестве канала используется двумерный материал, — пишут исследователи. — Используя полупроводники n-, p-типа и их комбинацию, мы можем реализовать выполнение нейристором любой логической операции. Поэтому один нейристор уже можно рассматривать как отдельный логический элемент».

Для проверки работоспособности ученые изготовили нейристоры двух типов — из диселенида вольфрама (WSe₂) и дисульфида молибдена (MoS₂), а структура этих нейристоров предназначена для выполнения операций суммировании и проверки четности. При этом ученые получили 78%-ную экономию площади кристалла по сравнению с площадью, занимаемой традиционным логическим элементом, выполняющим такую же функцию.

После этого ученые создали искусственную нейронную сеть на базе трехмерной структуры из элементов XNOR. Эта сеть показала производительность на уровне 622,35 тераопераций в секунду за 1 Вт и потребление энергии 7,31 мВт на один элемент.

Такие показатели говорят о том, что данные нейристоры и логические элементы могут стать основой нейроморфных процессоров следующего поколения, которые будут иметь весьма скромные габариты при очень высоком быстродействии и эффективности. А в самом ближайшем времени китайские ученые планируют включить в состав нейристора элемент памяти, состояние которого будет переключать полярность нейристора, что позволит программировать устройство для выполнения различных логических операций.

Источник.

 

Метод управления деформацией полупроводников приближает создание электроники нового поколения

Управляемая деформация полупроводниковых материалов является привлекательной стратегией для модуляции их физических свойств. Исследователи Сколтеха и их коллеги из США и Сингапура создали нейронную сеть, с помощью которой можно настраивать свойства полупроводниковых кристаллов и получать компоненты для электроники с непревзойденными характеристиками. Эта работа открывает новое направление в создании микросхем и солнечных элементов следующего поколения за счет использования контролируемой деформации, с помощью которой можно буквально «на лету» менять свойства материала. Статья с описанием результатов исследования опубликована в журнале Computational Materials.

Наноматериалы довольно успешно выдерживают интенсивные деформации. Находясь в деформированном состоянии, они проявляют необычные оптические, тепловые, электронные и другие свойства, связанные с изменениями в межатомных расстояниях. Растянутый или напряженный кремний в процессорах Intel и AMD два десятилетия демонстрирует нам, что деформации в кристаллической структуре материала способствуют росту производительности. Деформация может также изменять проводимость материала — например, известный полупроводниковыми свойствами кремний в деформированном состоянии превращается в эффективный проводник.

Кроме того, оказалось, что свойства материала можно менять по мере необходимости, варьируя степень деформации. Эта концепция положила начало целому направлению исследований — инжинирингу упругих деформаций (ESE). Новый подход поможет найти выход из положения по мере неуклонного приближения предела эффективности микросхем по закону Мура. Еще одна область, в которой можно использовать данный метод, — разработка солнечных элементов. «Это позволяет создавать элементы с настраиваемыми свойствами, которые можно менять по мере необходимости для максимизации производительности и адаптации к внешним условиям», — поясняет соавтор исследования Александр Шапеев.

Изображение с сайта Nature.com

 

5-кубитовые квантовые процессоры поступили в свободную продажу

Компания QuantWare всего за год своего существования смогла наладить производство собственных 5-кубитовых сверхпроводниковых квантовых процессоров Soprano и теперь предлагает приобрести их всем желающим. Доступность квантовых процессоров, по мнению разработчиков, позволит значительно ускорить внедрение квантовых вычислений.

Голландский стартап QuantWare, который специализируется на разработке аппаратных решений для квантовых вычислений, объявил о начале коммерческих продаж 5-кубитовых квантовых процессоров на основе сверхпроводников (superconducting processor for quantum computers, QPU) любому, кто пожелает их приобрести. В отличие от большинства других производителей, предлагающих квантовые услуги преимущественно в виде облачного сервиса, QPU QuantWare можно заказать в виде отдельного изделия (фото).

Предлагаемый для приобретения 5-кубитный квантовый процессор Soprano собственной разработки QuantWare выполнен на трансмонах — зарядовых кубитах на основе сверхпроводящих проводников, обеспечивающих значительное снижение чувствительности к зарядовому шуму. Аналогичные технологии используются в квантовых системах Google, IBM и Rigetti.

Интересно, что цену своего квантового процессора Soprano компания не сообщает. Предзаказ на процессор можно оставить на сайте QuantWare, срок выполнения заказа заявлен в пределах 30 дней.

В пресс-релизе, опубликованном на сайте QuantWare 15 июня 2021 года, подчеркивается, что «впервые в мире сверхпроводниковый квантовый процессор доступен «с полки» (off the shelf). По мнению разработчиков, это «потенциально позволит ускорить революцию квантовых вычислений».

Компании, интересующиеся экспериментами в области квантовых вычислений, зачастую сталкиваются с высоким барьером начальных инвестиций в разработку и производство собственных компонентов кубитов.

Подробнее.

 

В США создали первую в мире 300-мм алмазную КМОП-пластину

Американская компания Akhan Semiconductor, специализирующаяся на производстве и применении синтетических, выращенных в лаборатории алмазных материалов для электроники, полупроводникового производства и других областей применения, продемонстрировала возможность производства «алмазных» пластин CMOS диаметром 300 мм.

По словам создателей, эти пластины станут прорывом в отрасли, позволив улучшить энергопотребление, охлаждение и долговечность электроники с небольшим изменением существующих производственных процессов.

Как утверждается, присущие алмазу свойства делают его оптимальным материалом для полупроводникового производства, намного превосходящим кремний, уже более шести десятилетий являющийся основным материалом отрасли. Даже для изготовления с применением наиболее передовых технологий производители полупроводниковой продукции традиционно полагаются на кремниевые пластины диаметром 300 мм, несмотря на то, что они вплотную подступили к физическим ограничениям кремния. В Akhan уверены, что, по мере того как мировая промышленность выходит за рамки закона Мура, способность производить 300-мм алмазные пластины имеет решающее значение для производителей полупроводниковой продукции, особенно в таких передовых отраслях, как аэрокосмическая, телекоммуникационная, военная и оборонная промышленность, а также бытовая электроника.

Остается добавить, что речь идет о формировании на поверхности обычной пластины алмазного нанослоя, который придает ей описанные выше достоинства. В частности, по теплопроводности он в 5 раз лучше меди и в 22 раза лучше кремния. Алмаз превосходит кремний и по диэлектрическим свойствам.

Источник.

 

Ученым удалось превратить стеклянную наночастицу в квантовый объект, находящийся одновременно в двух разных местах

Не так давно при помощи света лазеров исследователи из Венского университета и Швейцарского федерального технологического института охладили стеклянную наночастицу до такого уровня, что она перестала быть обычным физическим объектом и превратилась в объект, подчиняющийся исключительно причудливым законам квантовой физики. В своих экспериментах ученые использовали стеклянную сферу, размер которой значительно меньше размера песчинки, но которая при этом состоит из нескольких миллионов атомов. В отличие от уровня микроскопического мира атомов и фотонов, стеклянная наночастица является объектом макроскопического мира, и возможность ее превращения в квантовый объект позволяет использовать все это в реальных вещах и устройствах.

«Амплитуда квантовых колебаний атомов, которые остаются после подавления тепловых колебаний путем охлаждения до сверхнизких температур, порой значительно превышает размер самого атома, — пишут исследователи. — Однако измеренная нами амплитуда квантовых колебаний наночастицы оказалась меньше диаметра одного атома. И для того чтобы можно было использовать в своих интересах квантовую природу этой наночастицы, нам пришлось искусственно расширить ее волновую функцию».

Процедура расширения волновой функции квантовой наночастицы оказалась очень сложным занятием, поскольку даже самые малые внешние воздействия разрушают квантовую природу и превращают наночастицу обратно в обычный физический объект. Однако, тщательно подобрав «потенциалы» создаваемых лазерами оптических полей, ученые добились того, что волновая функция наночастицы сначала разделяется и расширяется, а затем сжимается к первоначальному виду. А в момент расширения волновой функции наночастица, согласно всем канонам квантовой физики, находится в состоянии суперпозиции ее положения, то есть одновременно находится в двух разных местах.

Изменяя потенциалы создаваемых оптических полей по определенным законам, ученые смогли реализовать управление квантовым состоянием стеклянной наночастицы. Оказалось, что это квантовое состояние весьма чувствительно к проявлениям внешних статических сил, что позволит использовать такие частицы в роли активных элементов сверхвысокочувствительных датчиков, измеряющих с высочайшей точностью проявление различных сил, к примеру, гравитации.

В своих дальнейших исследованиях ученые планируют создать сразу две стеклянные наночастицы, волновая функция которых находится в постоянном расширении и сжатии, и запутать эти частицы на квантовом уровне. Это, в свою очередь, позволит ученым исследовать совершенно новые области макроскопического квантового мира, некоторые из них можно будет использовать в будущем в практических целях.

Параллельно с этим отдельная группа ученых будет проверять значения теоретических пределов и основных принципов квантовой физики, пытаясь перевести в состояние квантовой суперпозиции макроскопические объекты больших размеров, включая объекты, состоящие из миллиардов атомов.

Источник.

 

Японцы показали флеш-память с записью 6 бит в ячейку, но работает она пока почти при –200 °C

Два года назад японская компания Kioxia (бывшая Toshiba Memory) сообщила об успешной разработке флеш-памяти NAND PLC с записью 5 бит в каждую ячейку. Это обещало на 25% увеличить плотность записи по сравнению с памятью QLC NAND (4-битовой), но в 2 раза снижало устойчивость к износу для техпроцесса класса 10 нм — до 35 циклов перезаписи. Японцев это не испугало. Сегодня они испытали 6-битовую память HLC 3D NAND и мечтают о 8-битовой OLC NAND.

Напомним, что информация в ячейке NAND кодируется числом состояний заряда (напряжением) и определяется значением 2 в степени, где степень — это разрядность ячейки. Например, для памяти MLC — это четыре градации уровней напряжения (2²), а для популярной сегодня 4-битовой QLC уже 16 значений (2⁴). Для памяти с шестью битами в каждой ячейке необходимо удерживать уже 64 уровня, а для 8-битовой — 256 значений. Это неимоверно нагрузит контроллер памяти, который на каждой операции должен будет все это восстанавливать и корректировать, но против этого встает также физика и химия материалов.

Чтобы проверить работу 6-битовой ячейки NAND инженеры Kioxia охладили образец памяти до температуры –196 °C. Это стабилизировало характеристики материала и позволило упростить конструкцию ячейки. Эксперимент показал, что в таком состоянии 6-битовая ячейка может записывать и хранить данные до 100 мин без разрушения, а также выдерживает до 1000 циклов перезаписи. В условиях комнатной температуры, надеются разработчики, такая память сможет выдерживать до 100 циклов перезаписи (но это, очевидно, будет зависеть от техпроцесса — чем «толще», тем больше).

Достигнутый результат позволяет надеяться, что память HLC и даже OLC со временем появится. В то же время даже память PLC с 5 бит в ячейке не следует ожидать раньше 2025 года. Более надежный результат для повышения плотности памяти NAND — это наращивание числа слоев в структуре 3D NAND. Сегодня число слоев приближается к 200, а в перспективе может достичь значения 500 и даже 1000 слоев.

Источник.