Ученые разработали «процессор-небоскреб»
Группа исследователей из Стэнфордского университета разработала компьютерный чип с «многоэтажной» архитектурой, в которой процессорные слои чередуются со слоями памяти. Об их исследовании рассказывается на сайте университета. Новая разработка получила название N3XT (Nano-Engineered Computing Systems Technology, нано-инженерная технология вычислительных систем). По данным разработчиков, такая архитектура позволит сделать новые чипы более производительными и менее энергопотребляющими.
В новом чипе процессоры и память соединены миллионами коротких электропроводящих дорожек, обеспечивающих обмен сигналами между всеми компонентами. По словам профессора Филипа Вонга, участвующего в разработке, при сопоставимом с обычными чипами количестве вычислительных единиц и объема памяти новый многослойный чип будет превосходить по производительности старый в тысячу раз. В чипе Стэнфордского университета, вместо обычных кремниевых транзисторов используются транзисторы из углеродных нанотрубок.
Память для чипа создается по традиционно кремниевой технологии. Подробности производства нового чипа не раскрываются. Известно только, что все слои нового чипа сначала создаются по отдельности, а затем уже размещаются друг над другом и электрически соединяются. Для того, чтобы снизить температуру работающего многослойного чипа исследователи интегрировали в каждый слой специальный теплопроводящий материал.
Работающий прототип чипа, созданного по архитектуре N3XT, был первые продемонстрирован в декабре 2014 года. Он состоял из четырех слоев: двух — резистивной памяти с произвольной выборкой (RRAM) и двух — вычислительных с транзисторами на основе углеродных нанотрубок.
Современные процессорные чипы строятся по «одноэтажной» технологии. Чип делится на несколько зон (вычислительные ядра, кэш-память), расположенных в одной плоскости. Все зоны электрически соединены друг с другом, однако множественные длинные электрические соединения несколько снижают общую производительность чипа и повышают энергопотребление.
Его скорость по вертикальным поверхностям достигает шести сантиметров в секунду
Инженеры разработали прототип гибридного орнитоптера, который может садиться и ездить по вертикальным поверхностям. Помимо четырех машущих крыльев он имеет два воздушных винта и гусеничный привод с клейкими лентами, который используется для движения по стенам. Статья с описанием разработки опубликована в журнале Research. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Свобода передвижения, доступная летающим насекомым, давно вдохновляет инженеров, разрабатывающих беспилотники. К примеру способность мух быстро переходить от маневренного полета к передвижению по вертикальной поверхности пытались реализовать создатели дрона SCAMP. Они оснастили квадрокоптер двумя ножками с металлическими коготками, с помощью которых дрон может передвигаться по стенам, цепляясь за мелкие неровности. В случае срыва, дрон быстро включает роторы, чтобы предотвратить крушение. Существуют и другие прототипы мультироторных дронов, со способностью садиться на стены, однако орнитоптеры (даже с ногами) до сих пор на стену садиться не умели. Инженеры под руководством Цзи Айхуна (Aihong Ji) из Нанкинского университета аэронавтики и космонавтики разработали гибридный орнитоптер с небольшими вспомогательными воздушными винтами. Он может садиться на вертикальные поверхности, взлетать с них, а также передвигаться по ним, используя небольшой гусеничный привод с клейким покрытием и прижимную силу пропеллеров. Основную подъемную силу орнитоптера массой 135 грамм создают четыре машущих крыла, расположенные по X-образной схеме. Левая и правая пары крыльев приводятся в движение индивидуальными электромоторами. Изменяя независимо частоту их взмахов можно управлять беспилотником по оси крена. При полете на обычной скорости частота взмахов составляет 15 Герц, а максимально допустимая — 20 Герц. На носу и в хвосте орнитоптера расположены воздушные винты небольшого диаметра. В полете они генерируют дополнительную тягу, а также служат для управления по оси тангажа, отклоняя беспилотник вперед или назад. Ротор, установленный в хвосте, дополнительно имеет механизм управления вектором тяги — он может отклоняться с помощью сервопривода влево или вправо. Благодаря этому происходит управление орнитоптером по оси рыскания. В передней части аппарата установлен гусеничный привод, который используются для движения по вертикальным плоскостям. Ленты привода покрыты полидиметилсилоксаном, адгезивные свойства которого позволяют орнитоптеру удерживать сцепление с вертикальной поверхностью. При посадке на вертикальную поверхность орнитоптер сначала касается ее лентами привода, после чего изменяет уровни тяги хвостового и переднего роторов и переворачивается, прижав хвост к стене. Далее тяга роторов используется для создания прижимной силы. Так повышается сцепление и исключается возможное опрокидывание при движении. Взлет происходит в обратном порядке. Полный непрерывный переход воздух—стена—воздух происходит за 6,1 секунды. Прижимаясь к поверхности, гибрид может перемещаться по ней с помощью гусениц со скоростью до шести сантиметров в секунду. В экспериментах орнитоптер смог успешно сесть и прокатиться по стеклу, деревянной двери, мрамору, древесной коре, эластичной ткани и окрашенному листу металла. В воздухе на одной зарядке прототип может находиться около четырех минут и пролетать за это время около одного километра с максимальной скоростью 6,8 метров в секунду. https://www.youtube.com/watch?v=5st-wNxukTg В будущем разработчики планируют повысить сцепление гусеничного узла за счет добавки микрошипов в материал гусеничных лент. Также орнитоптеру добавят автономности — для этого его осностят сенсорами для самостоятельной навигации. Ранее другая команда инженеров, вдохновившись устройством крыльев жука-носорога, создала механическое крыло, которое может на короткое время складываться при ударе о препятствие, а затем вновь распрямляться за счет подвижного узла в верхней кромке. Миниатюрный орнитоптер с такими крыльями может продолжать стабильный полет, даже если его крылья ударяются об окружающие предметы.
