Технология кремниевых процессоров уже дошла до физического предела и иссякла – наращивание производительности сегодня невозможно. Вы можете наблюдать это сами на смартфонах и ноутбуках, взяв 5-летний гаджет и убедившись, что его мощности все еще достаточно. Ученые и инженеры ищут замену кремниевым чипам и, похоже, могут использовать фотонную электронику.

Вместо электрических сигналов в медных проводах будут передаваться импульсы света в оптоволокне. Компьютеры, использующие фотоны, а не электроны для манипулирования данными, обещают большую скорость и энергоэффективность.

Два опубликованных исследования описывают прорывы в решении реальных задач на фотонных компьютерах,что делает технологию на грани коммерческого применения, говорят исследователи.

Кремниевые компьютеры, подобные тем, которые мы используем сегодня, исторически следовали маркетинговому Закону Мура: мощность машин удваивалась каждые два года. Это маркетинговое выражение было переписано несколько раз, чтобы оно оставалось верным во время замедления в индустрии полупроводников. Но в последние годы прогресс почти остановился и Закон Мура не удается переписать так, чтобы можно было делать вид о его актуальности. Причиной торможения стало то, что миниатюризация транзисторов достигла фундаментальных физических пределов.

Исследователи работают над многочисленными потенциальными решениями, включая квантовые вычисления и фотонные вычисления. Но в то время как квантовые вычисления все еще изо всех сил пытаются достичь практической полезности, фотонные вычисления в настоящее время достигли точки, когда конструкции чипов выполняют истинные вычисления. Кроме того, те же фабрики, которые производят кремниевые чипы для электронных компьютеров, могут быть использованы для производства этих фотонных чипов.

Фотонные компьютеры обладают огромными потенциальными преимуществами перед кремниевыми компьютерами. Во-первых, поскольку фотоны движутся в цепи быстрее, чем электроны, они могут ускорить вычисления, а также сократить паузы между каждым тактом вычисления. Во-вторых, поскольку фотоны движутся без сопротивления и редко поглощаются материалом, из которого сделаны чипы, они могут выполнять ту же работу, потребляя меньше энергии, чем кремниевые компьютеры, требующие энергоемкого охлаждения.

Сингапурская компания Lightelligence в своем исследовании показывает, что ее устройство под названием photonic arithmetic computing engine (PACE), объединяющее фотонный и микроэлектронный чипы, может успешно решать задачи Ising, которые имеют прямое применение в логистической отрасли и многих других областях.

Тем временем американский стартап Lightmatter утверждает, что его собственный чип Envise может запускать искусственный интеллект модели BERT для создания текста в стиле Шекспира с точностью, аналогичной точности обычных кремниевых процессоров.

Бо Пен из Lightelligence говорит, что в этой области все больше стартапов и что технологии быстро развиваются. «Мы более или менее находимся на стадии подготовки производства», — говорит Пен. «Это больше похоже на реальный продукт, а не просто на лабораторную демонстрацию».

Характерно, что аппаратное обеспечение, на котором Lightelligence основывала свои исследования, выполнено в формате PCI Express. Это стандартный формат карты расширения материнской платы для настольных компьютеров, который позволяет добавлять видеокарты или другие устройства. Устройство компании уже можно добавить любой коммерческий рабочий ПК.

Роберт Хэдфилд из Университета Глазго, Великобритания, говорит, что два исследования показывают, что «это область, которая как бы приближается к кипению». Близок момент, когда отрасль может рассматривать фотонные процессоры как жизнеспособную альтернативу.

Стивен Суини, также из Университета Глазго, говорит, что мы уже видели, как оптическая передача данных внедряется по всему миру с помощью волоконной оптики, и что фотонные вычисления теперь тоже близки к этому.

Наушники OpenEarable 2.0 используют встроенные датчики для измерения более 30 физиологических параметров. Доступные по цене 2348 евро (около 2566 долларов США), OpenEarables были разработаны доктором Тобиасом Реддигером и его коллегами из немецкого технологического института Карлсруэ (KIT). Наушники и комплектное программное обеспечение имеют открытый исходный код, что означает, что третьи стороны могут свободно настраивать их и поделиться результатами с другими пользователями.

Наряду с очевидным применением в области медицины, OpenEarables, вероятно, также могут быть использованы в таких приложениях, как безопасность на рабочем месте или анализ спортивных результатов.

Наушники могут воспроизводить стерео музыку, транслируемую со смартфона. Приложение на том же телефоне обрабатывает и отображает данные датчиков OpenEarables. Наушники совместимы только с телефонами Android, использующими аудиопротокол Bluetooth LE, который iPhone в настоящее время не поддерживают.

Используя два инфразвуковых / ультразвуковых микрофона – один направлен наружу, а другой внутрь слухового прохода, – наушники могут отслеживать сердечную деятельность пользователя и идентифицировать его личность. Встроенный микрофон с костной проводимостью, с другой стороны, может определять, когда пользователь ест, произносит беззвучные слова одними губами или скрипит зубами во время сна.

Существует также пульсоксиметр для отслеживания уровня кислорода в крови, который можно использовать для обнаружения апноэ во сне, измерения стресса или расхода энергии, а также оптический датчик температуры кожи для измерения температуры тела или отслеживания овуляции. Еще есть датчик давления в ушном канале для определения приема пищи и жестов речи, а также 9-осевой инерциальный измерительный блок, который отслеживает частоту дыхания и ход тренировки.

Сообщается, что одной 45-минутной USB-зарядки аккумулятора каждого наушника должно хватить на срок до восьми часов работы, в зависимости от использования.

На заводе по производству антивещества в ЦЕРНе коллаборация AEgIS изучает новый подход к выявлению одного из наиболее редких явлений природы: аннигиляции антипротонов. Выявлять это редкое явление планируется с помощью камер смартфонов.

Команда, возглавляемая профессором Кристофом Хугеншмидтом из Технического университета Мюнхена (TUM), вместо того, чтобы создавать новую сенсорную систему с нуля, перепрофилировала шестьдесят 64-мегапиксельных датчиков мобильных камер, чтобы сформировать матрицу размером 3,84 гигапикселя под названием OPHANIM, сокращение от Optical Photon and Antimatter Imager. Этот детектор может наблюдать, как антипротоны сталкиваются с веществом, высвобождая энергию при аннигиляции.

Камеры смартфонов имеют крошечные размеры, что делает их плохими для съемки фотографий. Ведь небольшой физический размер сенсора камеры ради маркетинга делят на десятки или сотни миллионов пикселей. Это приводит к тому, что каждый отдельный пиксель имеет микроскопический размер и плохо захватывает свет.

Именно поэтому смартфоны не фотографируют в полный размер сенсора, а объединяют несколько реальных пикселей в один виртуальный. Например, iPhone имеет камеру 48 Мп, но стандартно фотографирует в 12 Мп.

«Для работы AEgIS нам нужен детектор с невероятно высоким пространственным разрешением, а датчики мобильных камер имеют пиксели размером менее 1 микрометра», — объясняет Франческо Гватьери, главный исследователь TUM.

Чтобы адаптировать датчики для научного использования, команде пришлось прибегнуть к интенсивной микроинженерии, чтобы удалить датчики камеры из слоев, предназначенных для электроники мобильных телефонов.

«Нам пришлось удалить первые слои датчиков, которые были созданы для работы с передовой интегрированной электроникой мобильных телефонов», — говорит Гватьери. Этот процесс позволил датчикам напрямую фиксировать световые паттерны, связанные с событиями аннигиляции.

Несмотря на свое происхождение, мобильные датчики не снижают производительности. Фактически, новый детектор обеспечивает 35-кратное улучшение разрешения в реальном времени по сравнению с более ранними методами.

«Раньше единственным вариантом были фотопластинки, но им не хватало возможностей работы в режиме реального времени», — добавляет Гватьери.

«Наше решение, продемонстрированное для антипротонов и непосредственно применимое к антиводороду, сочетает в себе разрешение на уровне фотопластинки, диагностику в реальном времени, самокалибровку и хорошую поверхность для сбора частиц — и все это в одном устройстве».

Детектор OPHANIM позволяет исследователям наблюдать события аннигиляции в режиме реального времени с разрешением около 0,6 микрометра, достаточно тонким, чтобы различать различные частицы, образующиеся в процессе.

«Это принципиально новая технология наблюдения крошечных сдвигов под действием силы тяжести в антиводневном пучке, движущемся горизонтально, и она также может найти более широкое применение в экспериментах, где решающее значение имеет высокое разрешение местоположения, или для разработки трекеров с высоким разрешением», — говорит представитель AEgIS доктор Руджеро Каравита. «Это экстраординарное разрешение позволяет нам также различать различные фрагменты аннигиляции, прокладывая путь для новых исследований низко энергетической аннигиляции античастиц в материалах».

Результаты этой работы выходят за рамки исследований антивещества. Способность OPHANIM отслеживать частицы с такой точностью может принести пользу широкому кругу экспериментов, предлагая при этом недорогую модель, созданную на основе существующих потребительских технологий.

После паузы в разработке чипов в прошлом, Xiaomi готовится к новой попытке создать собственный процессор для смартфонов. Несмотря на более ранние слухи, намекающие на ультрасовременный дизайн, первый чип Xiaomi не будет топовым.

Процессор создается на базе архитектуры Arm v9 и не будет изготавливаться по лучшему техпроцессу 3 нанометра, а будет изготавливаться по техпроцессу предыдущего поколения N4P от TSMC. Впрочем, этот более зрелый техпроцесс говорит о том, что Xiaomi стремится к сбалансированному подходу, уделяя особое внимание как производительности, так и эффективности производства процессоров.

Спецификации ожидаемого процессора указывают на конфигурацию восьмиядерного процессора 1+3+4. он включает в себя одно высокопроизводительное ядро Cortex X925 с тактовой частотой 3,2 ГГц, три ядра Cortex A725 с тактовой частотой 2,6 ГГц и четыре энергоэффективных ядра Cortex A520 с тактовой частотой 2,0 ГГц.

Хотя это не говорит о мощности флагманского уровня, конфигурация, похоже, хорошо подходит для устройств верхнего среднего уровня. Возможно, чип дебютирует в модели Xiaomi 15s, которая, по слухам, ожидается в 2025 году.

Что касается графики, говорят, что SoC оснащен графическим процессором Imagination Technologies IMG DXT72 с тактовой частотой 1,3 ГГц. Ранние оценки предполагают, что он может даже превзойти Adreno 740, найденный в Snapdragon 8 Gen 2, что указывает на солидный графический потенциал.

Ожидается, что Xiaomi также интегрирует свой собственный процессор обработки сигналов изображения (ISP), что важно для камер. В то время как другие компоненты, такие как модем 5G и DSP, могут поставляться MediaTek, Synopsys или даже Huawei, в зависимости от доступности и геополитических факторов.

Разработка собственного процессора соответствует более широкой цели Xiaomi по снижению зависимости от сторонних производителей чипов, таких как Qualcomm и MediaTek. Этот шаг не только обеспечивает больший контроль над интеграцией аппаратного и программного обеспечения, но и позволяет Xiaomi лучше управлять динамикой цепочки поставок и производственными затратами. Однако геополитический ландшафт, особенно экспортный контроль США, может повлиять на доступ Xiaomi к передовым производственным процессам, что потенциально повлияет на сроки производства и возможности.

Исследователи из Японии разработали биогибридный беспилотник, который интегрирует антенны тутового шелкопряда для улучшения возможностей отслеживания запаха и навигации по запаху. Традиционные дроны полагаются на визуальную навигацию и датчики, но эти системы работают с перебоями в условиях низкой освещенности, пыльности или влажности. Это ограничение затрудняет эффективную работу дронов в пострадавших от стихийного бедствия районах, где нарушена видимость.

Животные, особенно насекомые, такие как бабочки, используют свое обоняние, чтобы находить пищу, избегать хищников и находить себе пару. Самцы бабочек могут обнаруживать феромоны на расстоянии нескольких километров, используя процесс, называемый локализацией источника запаха.

Вдохновленные этой природной способностью исследователи во главе с адъюнкт-профессором Дайго Теруцуки из Университета Синшу, а также адъюнкт-профессором Тосиюки Накатой и Тихиро Фукуи из Университета Тиба разработали беспилотник , имитирующий этот механизм.

Биогибридный дрон использует живые антенны насекомых в качестве элементов, чувствующих запах. В предыдущем биогибридном дроне команды использовался электроантеннографический датчик (EAG), который измеряет электрические сигналы от антенн насекомых. Несмотря на высокую чувствительность, первоначальная модель имела ограниченный диапазон обнаружения — менее 2 метров. Исследователи улучшили это, улучшив дизайн, чтобы лучше воспроизводить поведение насекомых.

Для повышения точности исследователи внедрили «алгоритм ступенчатого вращения», который имитирует то, как насекомые останавливаются при отслеживании запахов. В отличие от моделей роботизированного поиска запахов, которые работают непрерывно, насекомые периодически останавливаются для повышения точности. Это биологическое поведение было включено в систему слежения дрона, что значительно повысило ее эффективность.

Команда также переработала конструкцию электродов и датчика EAG, чтобы они лучше соответствовали структуре антенн тутового шелкопряда, что позволило более эффективно обнаруживать сигнал. Кроме того, они внедрили корпус в форме воронки для уменьшения сопротивления воздушному потоку и нанесли проводящее покрытие для минимизации электростатических шумовых помех. Эти усовершенствования расширили дальность обнаружения запаха дроном примерно до 5 метров, что сделало его гораздо более эффективным в реальных условиях применения.

Потенциальные области применения этой биогибридной технологии огромны. Дрон можно было бы использовать для обнаружения утечек газа в критически важных объектах инфраструктуры, идентификации опасных веществ, таких как взрывчатые вещества, наркотики и в службах безопасности аэропортов и даже для оказания помощи в раннем обнаружении пожара.

Что еще более важно, он предлагает многообещающее решение для поисково-спасательных операций в зонах бедствий, где обычные визуальные датчики не работают.

Apple может возродить свою идею не продавать смартфоны за единовременную фиксированную большую цену, а «сосать» с пользователей iPhone небольшую сумму ежемесячно. Apple рассматривала идею iPhone с ежемесячной оплатой еще в 2022 году. Введенные Трампом пошлины сделали эту идею жизнеспособной.

Первоначально, по слухам, в 2022 году план продажи оборудования по подписке позволил бы клиентам платить фиксированную ежемесячную плату за доступ к новейшему iPhone и, возможно, другим продуктам Apple.

Теперь, когда цена на iPhone стала очень высокой и может увеличиться почти вдвое, подписка на оборудование становится способом для обычных людей получить желаемую игрушку.

В информационном отчете Power On «яблочный» аналитик Марк Гурман из Bloomberg говорит, что Apple изучает способы смягчить последствия потенциального повышения цен, вызванное новой волной импортных пошлин. Сообщается, что помимо обычных сделок trade-in и планов рассрочки, модель в стиле подписки снова рассматривается — и сейчас это может иметь больше смысла, чем несколько лет назад.

Итак, каким именно будет план подписки на оборудование Apple? Скорее всего, это будет обновление поверх приложения обновления iPhone. Вместо того, чтобы оплачивать стоимость устройства, пользователи получат пакет услуг с ежемесячной платой, который включает доступ к новому оборудованию, приложению AppleCare+ и, возможно, к таким сервисам, как iCloud+ и Apple Music. По истечении срока действия подписки пользователи либо вернут устройство обратно в Apple, либо продлят срок действия подписки и получат новый девайс.

Эта модель отличается от обычной рассрочки, поскольку пользователь не становится обладателем гаджета, а лишь получает доступ к нему. Аналогично тому, как стриминговые сервисы предоставляют доступ к мультимедийным файлам, но не позволяют свободно корстироваться этими файлами. По словам Apple, эта модель подписки может помочь дольше удерживать пользователей в экосистеме, сохраняя при этом предсказуемость цикла обновления.

Когда в 2022 году впервые появились слухи о подписке на iPhone, идея казалась естественным развитием сервисов Apple, особенно с учетом того, что Apple Card и программа обновления iPhone уже заложили основу. Но по причинам, которые официально не разглашаются, сервис не был запущен.

Переведя клиентов на модель регулярных платежей, Apple сможет стабилизировать доходы, одновременно продолжая убеждать людей в доступности своих гаджетов. Возможно, Apple будет использовать в качестве примера вашу подписку на Netflix или Spotify.

Насколько вероятно, что это произойдет? Конечно, эта информация не была подтверждена или даже публично обсуждалась Apple, но стоит отметить, что еще в 2023 году Apple зарегистрировала товарные знаки и серверную инфраструктуру, которые поддерживали бы модель «оборудование как услуга». В свете текущего экономического давления это может стать моментом, когда Apple запустит новую систему.

По словам Гурмана, если Apple продвинется вперед, мы должны ожидать, что сервис будет реализован параллельно с новым циклом продуктов — возможно, с iPhone 17 в конце этого года. И, учитывая, насколько тесно Apple интегрирует оборудование и сервисы, это может не ограничиться iPhone. iPad, Mac и даже Apple Watch в конечном итоге могут стать частью пакета подписки.

Проведение массовых работ, например, спасательных операций, в темное время суток требует больше, чем ручные фонарики. Беспилотная система Flying Sun 1000 была разработана, чтобы на небольшой площади превратить ночь в день. Ее 288 бортовых светодиодов создают мощное локальное освещение сверху.

Комплект Flying Sun 1000, произведенный американской компанией Freefly Systems, построен на базе существующего у фирмы тяжелого квадрокоптера Alta X.

Оснащенный специальными пропеллерами уменьшенной вибрации и которые складываются, когда они не используются, дрон может поднимать полезную нагрузку весом до 15 кг. Утверждается, что для использования одного заряда двух литиевых аккумуляторных блоков емкостью 16 А*ч хватит на 20-50 минут полета, в зависимости от веса полезной нагрузки.

Комплектация Flying Sun 1000 дополняется четырьмя 72-светодиодными осветительными панелями на нижней стороне штанг пропеллера Alta X. Эти 288 направленных вниз фонарей имеют суммарную яркость 300 000 люмен. Для сравнения, яркость в солнечный день составляет 50 000-100 000 люмен. Разница в том, что на практике озвученная дроном яркость недостижима на земле.

Дрон висит, освещая землю под ним для таких приложений, как строительство, безопасность, поисково-спасательные работы, реагирование на чрезвычайные ситуации и производство фильмов / телепрограмм.

Излишне говорить, что 60-градусный световой конус становится шире, но слабее, чем выше летает дрон. Например, на высоте 96 м освещенная область имеет 12 728 кв. м, но интенсивность освещения эквивалентна свече на вытянутой руке. Однако на другом конце шкалы на высоте 30,5 м создается прожектор площадью 1301 кв. м при 10 свечах.

Конечно, все эти светодиоды потребляют много энергии. По этой причине в комплект поставки входит намотанный электрический кабель, который позволяет питать беспилотник / фонари от электромобиля, портативного генератора или любого другого внешнего источника питания столько, сколько необходимо. Установка может в качестве альтернативы работать исключительно на собственном аккумуляторе дрона, если потребуется, примерно в течение пяти-10 минут.

Комплект Flying Sun 1000 доступен для предварительного заказа уже сейчас и должен поступить в продажу в июне. А при цене в 59 995 долларов США он предназначен для коммерческого и / или государственного использования. Также доступен комплект Flying Sun 500 по более низкой цене, хотя он будет стоить 49 995 долларов.