Науковці з Карлсруе (Німеччина) та Університету Цукуба (Японія) розробили інноваційну систему твердотільного охолодження, яка здатна генерувати охолодження, використовуючи теплову енергію для створення необхідного механічного руху. Цей прорив потенційно відкриває шлях до процесорів та центрів обробки даних, які зможуть переробляти власне надлишкове тепло для охолодження, зменшуючи потребу в електроенергії. Система, детально описана у виданні Nature Energy, замінює стандартний електричний привід у еластокалоричному охолодженні на сплав з ефектом пам’яті форми, що реагує на температуру.

Прототип пристрою складається з двох надтонких металевих плівок, які функціонують як актуатор та холодоагент. Плівка з титан-нікелевого сплаву (TiNi) товщиною 22 мікрометри, що має ефект пам’яті форми, скорочується під дією тепла, перетворюючи теплову енергію на механічний рух. Цей рух призводить до розтягування та звільнення 26,5-мікрометрової плівки-холодоагенту з титан-нікель-залізного сплаву (TiNiFe). Це, своєю чергою, викликає оборотну фазову зміну, що генерує охолодження. Під час лабораторних випробувань нагрівання актуатора до 86°C за допомогою ефекту Джоуля призвело до температурного перепаду в 12,9 К в межах плівки-холодоагенту. Для зібраного охолоджувального пристрою цей показник склав 4,0 К між його гарячою та холодною сторонами.

Коли дослідники замінили джоулеве нагрівання на зовнішнє джерело тепла з температурою 130°C, прототип все одно продемонстрував температурний перепад на рівні 2,2 К для пристрою. Це підтверджує можливість використання зовнішнього теплового джерела для приводу механізму охолодження. Сучасні системи охолодження та кондиціонування повітря переважно використовують випаровувально-компресійне охолодження, яке є ефективним, але вимагає електричного компресора та часто використовує холодоагенти зі значним потенціалом глобального потепління.

На противагу цьому, твердотіллове охолодження забезпечує переміщення тепла без традиційного циклу компресора та холодоагенту. Електротермічні охолоджувачі, наприклад, використовують електричний струм для створення різниці температур між напівпровідниковими матеріалами і вже поширені в компактній електроніці. Однак, за словами розробників, термо-електричні пристрої досягають лише 10-15% від теоретичної ефективності циклу Карно, що значно нижче показників сучасних систем випаровувально-компресійного охолодження.

Еластокалоричне охолодження базується на іншій фізичній принципі. Певні сплави з ефектом пам’яті форми змінюють свою кристалічну структуру під дією механічного навантаження та його зняття. Застосування напруги індукує фазову зміну, яка вивільняє приховане тепло і нагріває матеріал. Після відведення цього тепла, зняття навантаження повертає фазу, викликаючи поглинання тепла та охолодження. Таким чином, твердий сплав фактично виконує функцію холодоагенту.

Основною перешкодою є необхідність багаторазового розтягування та звільнення матеріалу. Існуючі еластокалоричні системи зазвичай використовують електродвигуни, гідравлічні системи або електромеханічні актуатори для забезпечення необхідного зусилля. Це додає споживання електроенергії, об’єму та механічної складності, що є проблематичним для мініатюрних охолоджувачів. Команда KIT-Tsukuba вирішила цю проблему, використовуючи один сплав з ефектом пам’яті форми для керування іншим. Нагрівання актуаторної плівки TiNi призводить до її відновлення початкової форми та скорочення. Механічно з’єднана з плівкою-холодоагентом TiNiFe, ця плівка забезпечує силу, необхідну для циклу охолодження. При циклічному нагріванні та охолодженні актуатора відбувається навантаження та розвантаження холодоагенту без використання електричного двигуна.

Розглянемо роботу системи детальніше. Науковці використовують сплав з ефектом пам’яті форми (плівка-холодоагент TiNiFe), який охолоджується після розтягування. Замість використання механічної системи для багаторазового розтягування та звільнення цього сплаву, вони застосовують інший сплав (TiNi), який скорочується при нагріванні, і механічно з’єднують його з охолоджувальним аналогом. Коли TiNi нагрівається, він скорочується, розтягуючи та “навантажуючи” плівку-холодоагент. Після видалення тепла, TiNi розслабляється, звільняючи плівку і викликаючи фазову зміну, яка призводить до охолодження. Таким чином, при циклічному нагріванні сплав TiNi забезпечує повторюваний рух розтягування та звільнення, необхідний для еластокалоричного охолодження TiNiFe.

Термоактуатор продемонстрував співвідношення сили до переміщення 14,5 Н/мм, порівняно з 1,1 Н/мм у комерційного електромеханічного актуатора, який використовувався для порівняння. Тонкі плівки також забезпечують високе співвідношення поверхні до об’єму для швидкого теплообміну. При актуації за рахунок ефекту Джоуля інтегрований пристрій досяг стабільного температурного перепаду 4,0 К після 20 циклів та питомої потужності охолодження 4,43 Вт/г. При роботі від зовнішнього джерела тепла ці показники знизилися до 2,2 К та 3,32 Вт/г відповідно.

Результат роботи від зовнішнього джерела тепла є ключовим підтвердженням концепції. Хоча ця технологія перебуває на ранній стадії лабораторних досліджень, її масштабована та вдосконалена версія може мати значні перспективи. Зазвичай, тепло, необхідне для роботи системи, генерується з електрики або іншої форми енергії. Однак, ідеальним сценарієм є перепрофілювання наявного надлишкового тепла, що вже можливо реалізувати в центрах обробки даних. Таким чином, технологія має потенціал для охолодження процесорів з використанням тепла, яке вони самі генерують.

Проте, застосування цієї технології для охолодження центрів обробки даних ще далеке від реалізації. Прототип генерує лише 2,09 міліват потужності охолодження при нульовому температурному підйомі. Це набагато менше, ніж теплові навантаження сучасних процесорів, не кажучи вже про прискорювачі штучного інтелекту або стійки центрів обробки даних. Дослідники також вказують на відносно повільну актуацію, обмежену швидкість деформації та поточну геометрію теплообмінника як фактори, що обмежують продуктивність. Необхідно також розробити спосіб циклічного нагрівання.

Команда працює над паралельним з’єднанням кількох плівок для збільшення потужності охолодження. Подальший прогрес вимагатиме масштабування активного матеріалу, покращення теплообміну та робочої частоти, а також доведення довговічності. Наразі дослідники продемонстрували базовий енергетичний ланцюг, в якому тепло може бути перетворене на механічний рух, а цей рух, у свою чергу, може бути перетворений на корисне охолодження без електричного двигуна, що керує циклом охолодження.

Через безпрецедентний дефіцит оперативної пам’яті компанія Google запровадила суворіші рекомендації щодо управління та використання пам’яті в застосунках Android. Ці нові правила мають на меті забезпечити безперебійну роботу програм на широкому спектрі пристроїв, особливо на тих, що мають меншу ємність пам’яті. Тепер розробники мають час до лютого 2027 року, щоб оптимізувати свої застосунки та зменшити їхнє використання пам’яті.

Виробники смартфонів змушені адаптуватися до обмеженої пропозиції та зростання цін на компоненти пам’яті та сховищ. Це призводить до різних стратегій: деякі компанії зменшують обсяг встановленої пам’яті, тоді як інші збільшують ціни для споживачів. Раніше бюджетні смартфони часто оснащувалися 6-8 ГБ оперативної пам’яті, проте зараз багато виробників комплектують їх лише 4 ГБ, що значно впливає на продуктивність пристроїв.

Нові обмеження Google призначені для забезпечення плавної роботи застосунків на смартфонах з обмеженими ресурсами пам’яті. Якщо програма перевищує встановлені порогові значення, операційна система Android уповільнює її або примусово закриває, запобігаючи збоям. Google закликає розробників оптимізувати три ключові сфери: динамічне використання пам’яті (анонімний RSS + своп), використання пам’яті для растрових зображень та DEX-коду.

Динамічне використання пам’яті стосується тимчасової пам’яті, яку застосунок споживає під час роботи. Розробники повинні впроваджувати розумніше управління пам’яттю, щоб вона звільнялася, коли більше не потрібна. Це може відбуватися, наприклад, коли користувач припиняє взаємодіяти з програмою або коли вона переміщується у фоновий режим. Ефективне використання динамічної пам’яті є критично важливим для стабільності системи.

Використання пам’яті для растрових зображень є ще однією ключовою областю, на якій розробникам слід зосередитися. Растрові зображення – поширений ресурс для відображення візуальних елементів, проте вони споживають значно більше пам’яті, ніж текст. Надмірне використання растрових зображень може легко вичерпати доступну пам’ять пристрою. Google рекомендує розробникам відповідально використовувати такі зображення та застосовувати ефективні протоколи їхньої обробки.

Оптимізація коду також є важливою вимогою Google. Застосунки часто містять надлишковий або невикористаний код, який збільшує їхнє споживання пам’яті. Відповідно до нових рекомендацій, розробники зобов’язані очистити та зменшити обсяг коду застосунку щонайменше на 25%. Для цього слід використовувати такі інструменти, як R8, перед публікацією програми в Google Play Store.

Так само, як комп’ютерні ентузіасти неохоче купують нове обладнання, користувачі смартфонів також не поспішають оновлювати свої пристрої. Це спонукало компанії до більш проактивного підходу у підтримці клієнтів шляхом покращення досвіду на апаратному забезпеченні, яке вони вже мають. Такий підхід допомагає подовжити термін служби наявних пристроїв та підвищити їхню актуальність для користувачів.

Наприклад, Microsoft зобов’язалася оптимізувати Windows 11 для плавної роботи на пристроях з 8 ГБ пам’яті, щоб користувачі не були змушені оновлювати її. Google також прийняла нову політику для забезпечення кращого управління пам’яттю серед розробників застосунків Android. Ці заходи свідчать про загальну тенденцію підтримки наявного апаратного забезпечення.

Сучасні моделі iPhone, попри значний ресурс акумулятора, можуть вимкнутися внаслідок інтенсивного використання протягом дня, нестабільного інтернет-з’єднання або під впливом високих температур. Проте, навіть у такому стані, пристрій зберігає ключову функцію, що дозволяє користувачу безпечно повернутися додому, за умови активації режиму «Експрес-карта» та попереднього прив’язування платіжної або транспортної картки.

Ця можливість була впроваджена кілька років тому та підтримується широким спектром моделей iPhone. Вона дозволяє використовувати вбудований NFC-сенсор телефону для оплати проїзду в міському транспорті навіть тоді, коли акумулятор повністю розряджений. Наприклад, таким чином функціонує картка Navigo в Парижі або система безконтактної оплати «tap-to-pay» в Лондоні, надаючи тимчасовий доступ до транспортних послуг.

Окрім транспортних послуг, режим «Експрес-карта» також надає можливість використовувати певні цифрові ключі та перепустки. Для їх активації достатньо лише піднести iPhone до відповідного зчитувального пристрою, повністю уникнувши необхідності авторизації за допомогою Touch ID, Face ID або введення пароля, що робить процес швидким і зручним у критичних ситуаціях.

За інформацією компанії Apple, функція енергозбереження дозволяє режиму «Експрес-карта» працювати до п’яти годин для тих карток, перепусток та ключів, які підтримують цю технологію. Для перевірки наявності та функціональності таких карток та перепусток, у випадку повного розряду акумулятора, слід натиснути бічну кнопку iPhone: на екрані з’явиться відповідний значок батареї, що підтверджує можливість використання Експрес-карток.

Для активації режиму «Експрес-карта» необхідно виконати кілька кроків, що забезпечать його готовність до використання в непередбачених обставинах. Можна додати транспортну картку безпосередньо через програму «Гаманець» або скористатися розділом «Гаманець та Apple Pay» у системних налаштуваннях iPhone. Для спрощення процесу доцільно зосередитися на другому варіанті, розпочавши налаштування через системні параметри пристрою.

Після відкриття розділу «Гаманець та Apple Pay» у налаштуваннях необхідно прокрутити екран до опції «Транспортні картки». Доступність цієї функції залежить від географічного розташування користувача, оскільки наразі вона підтримується в таких регіонах, як Париж, Великий Торонто в Канаді, деякі міста Китаю, Гонконг, Японія, Південна Корея та окремі міста Сполучених Штатів Америки.

Після вибору та активації транспортної картки в зазначеному розділі, рекомендується також обрати одну з ваших платіжних карток. Це стане в нагоді у містах, де відсутня спеціалізована транспортна картка, але приймаються звичайні банківські картки для оплати проїзду. Таким чином, з доданими картками, користувач буде підготовлений до ситуації, якщо телефон раптово розрядиться, а необхідно дістатися додому.

Важливо, що усі картки повинні бути належним чином додані та автентифіковані в Apple Pay відповідно до інструкцій, наданих вашим банком. Дотримання цього кроку є критичним для коректної роботи усіх платіжних функцій та гарантує, що користувач не залишиться без можливості оплати проїзду або доступу до інших послуг, які підтримуються «Експрес-картою», навіть у випадку повного розряду акумулятора iPhone.

Технічні аналітики з ресурсу Digital Foundry проаналізували відеоматеріали демонстрації ігрового процесу Grand Theft Auto 6 та дійшли висновку, що досягнення стабільної частоти 60 кадрів на секунду на ігрових консолях поточного покоління є малоймовірним. Згідно з отриманими даними, розробники компанії Rockstar Games свідомо встановили обмеження на рівні 30 кадрів на секунду для консолей PlayStation 5 та Xbox Series X та S. Такий технічний вибір спрямований на максимальну візуальну деталізацію та складність ігрового світу.

Експерти зазначають, що продемонстровані кадри є найвражаючішим прикладом рендерингу в реальному часі серед усіх існуючих проєктів. Стабільність роботи на рівні 33,3 мілісекунди на кадр досягається завдяки ретельному балансуванню навантаження на центральний та графічний процесори консолей. Збільшення частоти оновлення до 60 кадрів на секунду вимагало б скорочення часу обробки кожного кадру до 16,7 мілісекунди, що технічно неможливо без суттєвого спрощення фізики, щільності об’єктів чи якості матеріалів у віртуальному середовищі.

На думку спеціалістів, поточна архітектура пристроїв не дозволяє вивільнити достатньо ресурсів процесора для забезпечення вищої частоти кадрів без втрати масштабу симуляції світу. Хоча потенційна версія для консолі PlayStation 5 Pro з використанням технології масштабування PSSR може відобразити картинку кращої якості, офіційних даних щодо продуктивності на цій системі поки що не надано. Існує припущення, що Rockstar Games пріоритезує складність симуляції та щільність наповнення ігрового простору над частотою оновлення зображення на екрані користувача.

Щодо майбутнього випуску версії для персональних комп’ютерів, аналітики висловлюють стриманий прогноз. Навіть із застосуванням потужних графічних карт та технологій масштабування на кшталт Nvidia DLSS, високе навантаження на центральний процесор через складність ігрового світу залишається критичним фактором. Для досягнення стабільних 60 кадрів на секунду користувачам імовірніше знадобляться високопродуктивні процесори з великим обсягом кеш-пам’яті, наприклад серії Ryzen X3D, оскільки застарілі або середні конфігурації апаратного забезпечення створюватимуть суттєві обмеження для стабільної роботи системи.

Реліз гри Grand Theft Auto 6 заплановано на 19 листопада. Попередні технічні звіти вказують на те, що розробники докладають значних зусиль для того, щоб апаратне забезпечення консолей було задіяне максимально ефективно в рамках встановленого ліміту продуктивності. Питання про можливість додавання режиму з вищою частотою кадрів після офіційного виходу гри на цей час залишається відкритим, проте технічні обмеження закладені в саму структуру ігрового рушія, що робить перехід на 60 кадрів на секунду технічно складним завданням.

З випуском нового покоління автомобілів та позашляховиків, BMW не лише переглядає свою стратегію щодо силових установок, але й впроваджує нові системи активної безпеки. Автовиробник з Мюнхена оснащуватиме моделі Neue Klasse стандартним пакетом допомоги, який може перехоплювати керування в критичних ситуаціях. Ця технологія вперше з’явиться в електричному BMW iX3, а згодом буде впроваджена в популярні моделі, такі як BMW i3, BMW X5 та BMW 7 Серії. Розробники BMW зосередилися на двох дороговартісних та небезпечних повсякденних ситуаціях, а не на гіпотетичних сценаріях на автомагістралях: серйозні аварії, спричинені відкриттям дверей, та грубі помилки під час паркування.

BMW вирішує проблему сплутування педалей акселератора та гальма, що є поширеною причиною дороговартісних пошкоджень автомобілів. Якщо нога водія зісковзує під час маневрування або натискається педаль акселератора в стресовій ситуації, автомобіль може врізатися у вітрини магазинів, стіни паркінгів або нерухомі транспортні засоби. Система контролю старту, що входить до стандартного оснащення моделей Neue Klasse, призначена для запобігання таким інцидентам. Якщо датчики виявляють перешкоду на відстані менше 1 метра (3.3 футів) на швидкості до 1.9 км/год (1.2 миль/год) і одночасно реєструють сильне натискання на педаль акселератора, система перехоплює керування водія. Електромобіль автоматично загальмує та здійснить контрольовану зупинку, незалежно від того, рухається він вперед чи назад.

BMW також звертає увагу на інший серйозний ризик в умовах міського трафіку, пов’язаний з дверима автомобіля. Так зване “дорінгування”, коли пасажири відчиняють двері в рухомий транспортний потік, не помітивши наближення велосипедиста, може призвести до травм, що загрожують життю. Згідно з даними страхових компаній, подібні інциденти становлять до 8% усіх аварій за участю велосипедистів у великих містах, таких як Берлін. Моделі Neue Klasse безперервно відстежують своє оточення за допомогою радарних датчиків, розташованих з боків. Якщо система виявляє потенційне зіткнення з велосипедистом, електронний замок дверей тимчасово блокує можливість відчинення дверей зсередини доти, доки велосипедист безпечно не проїде повз.

Електромобілі здатні виявляти та запобігати цим помилкам за частки секунди завдяки перегляду архітектури електроніки автомобіля. Компанія замінює традиційну проводку та десятки розподілених блоків керування на один центральний високопродуктивний комп’ютер, який відповідає за всі функції безпеки, керування та паркування. Цей так званий “Супермозок автоматизованого водіння” вперше оснащений системою водяного охолодження та забезпечує в 20 разів більшу обчислювальну потужність порівняно з усім апаратним забезпеченням попереднього покоління разом узятим.

Ця обчислювальна потужність дозволяє автомобілю обробляти дані з камер, ультразвукових датчиків та радарних систем практично в реальному часі, ініціюючи екстрені маневри швидше, ніж водій може відреагувати. Система також може автоматично об’їжджати зламані транспортні засоби, залишаючись у своїй смузі руху, а асистент екстреного гальмування надійно виявляє диких тварин. Новий BMW iX3 вже отримав найвищу оцінку 5 зірок із цією системою в останньому тесті безпеки, проведеному незалежною організацією Euro NCAP.