Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги хакеры / журнал хакер / специальные выпуски / Специальный выпуск 34_Optimized

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
20.04.2024
Размер:
11.64 Mб
Скачать

 

 

 

 

hang

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

E

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

i

r

P

 

 

 

 

 

NOW!

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BUY

 

 

 

 

 

 

 

 

to

 

 

 

 

 

 

 

 

w Click

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

e

o

 

 

.

 

 

 

 

 

 

Информация о третьем измерении

 

 

p

df

 

 

 

g

.c

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-xcha

 

 

 

 

 

 

 

сохраняется на фотографии не полностью из-за того, что пленка регистрирует лишь интенсивность света. А самое главное, фаза световой волны, которая зависит от расстояния от объектива до предмета, на фотопленке не записывается.

Когда я вплотную занялся проблемой голографии, то больше всего меня поразил человеческий глаз. Ведь изображение, которое падает на сетчатку, ничем не отли- чается от него же на пленке фотоаппарата, и мы, по идее, должны получать проекцию трехмерного мира на наш глаз, теряя информацию об объеме. Но этого не происходит. Весь секрет в том, что у нас (вернее, у большинства из нас ;)) два глаза и один мозг. И глаз обладает интересным свойством - аккомодацией, а мозг по малейшим изменениям картинки способен синтезировать трехмерное изображение.

Аккомодация - это возможность человеческого глаза как оптической системы изменять фокусное расстояние. Например, ты смотришь

âокно, разглядываешь на улице какой-то предмет и абсолютно не замечаешь стекло. Проходит доля секунды, и ты уже смотришь на стекло, а все что дальше уходит из фокуса.

Но это еще не все, одного изменения фокуса мало. Дело в том, что изображение, переданное в мозг симметричными участками сетчатки двух глаз, слегка различается, а сами глаза постоянно совершают мелкие установочные движения - и именно эта "небольшая" разница в 2D-изображениях позволяет мозгу

âконечном итоге вычислять расстояние между предметами и воспринимать мир в 3D. Это называется "стереоскопическим зрением", оно совершенствуется в течение всей жизни - пока мозг собирает и анализирует информацию о строении различных предметов.

Ну да хватит об анатомии, перейдем к более понятным для нас вещам - а именно физике и компьютерам. Уже существует несколько способов сделать какую-либо сцену трехмерной. В компьютерном мире используется принцип анатомии че- ловеческого глаза, а при построении сложных голограмм используется физика. Я кратко опишу компьютерный способ создания 3D и максимально подробно остановлюсь на физических законах, причем постараюсь все объяснить доступным языком.

ПЕРВЫЕ ПОПЫТКИ

Первые попытки создать трехмерное изображение в компьютере основывались на простейшем стерео-

эффекте. У человека два глаза, и для каждого из них подавалось свое отображение мира с небольшим смещением. Таким образом, наш мозг, собирая две картинки вместе, получал достаточно информации об объеме, и мы смогли увидеть игры в практически реальном третьем измерении.

Именно по такому принципу построены очки и шлемы виртуальной реальности. В самом дешевом варианте за отображение отвечает монитор, а очки просто поочередно закрывают один, а затем другой глаз. При этом у монитора должна быть

что изображение в каком-либо виде находится в самой структуре световой волны, которая проходит от предмета до фотопленки.

Чтобы ты ощутил гордость за нашу родину, я просто обязан сказать, что после этого в теории голографии не происходило практически ничего интересного вплоть до 60-х годов. Именно тогда громадный вклад в эту сферу внес наш земляк Ю.Н.Денисюк, ну и, конечно же, двое ученых из далекой Америки - Э.Лейт и Ю.Упатниекс (Emmett Leith и Juris Upatnieks) из Мичиганского университета.

Именно по такому принципу построены очки и шлемы виртуальной реальности

 

 

 

 

hang

e

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

E

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

P

 

 

 

 

 

 

NOW!

 

o

 

41

 

BUY

 

 

 

 

to

 

 

 

 

w Click

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

.c

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

df

 

 

 

n

e

 

 

 

 

 

 

-x cha

ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИИЗНУТРИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

частота не менее 120 Гц (по 60 на каждый глаз, потому что монитор должен показывать информацию для двух глаз, а очки уже разделяют эту инфу на левый и правый), чтобы мы могли нормально видеть сцену.

В более дорогом варианте в шлем встраиваются два экрана, которые независимо отображают картинку на оба глаза одновременно. Тут уже ка- чество сцены зависит от разрешения и частоты обновления экрана.

3D БЕЗ ОЧКОВ

Пока я рассказал только об основах того, как наши глаза видят мир трехмерным, и объяснил основы создания третьего измерения с помощью компьютерных примочек. Более подробно про третье измерение для своего железного друга читай в этом же номере, а я перейду к рассмотрению реальной голографии.

Изобретателем голографии считается английский физик доктор Деннис Габор (Dr. Dennis Gabor), который в 1947 году обратил внимание на один парадокс - когда мы фотографируем, постоянно приходится настраивать фокус. При этом, если фокус нестроен неправильно, изображение может быть искаженным или вообще исчезнет. Но в реальности оно никуда не исчезает. Предмет как стоял на месте, так и стоит, просто он оказался не в фокусе. Таким образом Габор пришел к выводу,

Рисунок 2. Доктор Деннис Габор (Dr.

Dennis Gabor) собственной персоной

Двое американских ученых продолжили дело Габора и в результате получили первую голограмму трехмерного объекта, передаваемую лазером. Им удалось создать 3Dизображения игрушечного поезда и птицы, которые ты можешь увидеть на рисунке 3.

ФИЗИКА СВЕТА

Теперь, думаю, ты готов познакомится с физическими основами голографии. Сейчас мы посмотрим, что происходит с нашим восприятием света с точки зрения физики,

По современным физическим представлениям, мы "видим" физические тела (в частности, окружающие нас предметы), благодаря их способности излучать и отражать свет.

Светом - видимым оптическим излучением - называют электромагнитные волны длиной 0,38-0,76 нм

Рисунок 3. "Птица и поезд" - первая го-

лограмма, сделанная с помощью лазера по внеосевой технологии

(в этом диапазоне они вызывают у нас зрительные ощущения). То есть свет имеет такую же физическую природу, как и, к примеру, радиоволны. Только у последних частота находится в диапазоне приблизительно от нуля до 100 Герц, а у видимого света - в 10 миллионов раз больше: самые "медленные" из световых волн имеют частоту примерно 5*10 в 14 степени Герц. Эта

Голограмма мо- æåò áûòü â âè- де световой проекции како-

го-то предмета или просто в виде картинки, которая выглядит трехмерной. Помнишь господина по фамилии Распутин, который на бутылке с одноименной водкой подмигивал нам одним глазом?

»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ha

ng

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hang

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

E

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

d

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

BUY

NOW!42

 

 

COMPUTING

ГОЛОГРАФИЯ - ФАНТАСТИКА ИЛИ РЕАЛЬНОСТЬ?

 

 

 

 

 

 

BUY

NOW!

 

 

 

w Click

to

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w Click

to

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

частота соответствует красному

 

точника, радиус сферы увеличива-

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"сохраняется" информация о фор- .

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

p

df

 

 

 

 

 

 

g

.c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

df

 

 

 

g

.c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

ИЗНУТРИ

-xcha

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цвету. Честно говоря, оптика не са-

ется. Для определения расстояния

ме предмета.

 

 

 

-x cha

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мый простой раздел физики, хотя

до источника нам достаточно опре-

И Д.Габор решил записывать не

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бы потому, что невозможно свет

 

делить кривизну волнового фронта

только амплитуду, но и фазу. Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"пощупать и рассмотреть со всех

(радиус сферы). Вот оно третье из-

по сохраненным данным можно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕХНОЛОГИИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сторон".

 

мерение - кривизна волнового

восстанавливать полное изображе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все знают, что скорость света (в

фронта, которая, если учесть еще

ние предмета. Что, собственно, и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вакууме) максимальна и равна

и анатомию человеческого глаза,

было успешно проделано Габором.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300000 км/ч. Расстояние, которое

дает нам полное представление об

Самая главная проблема, с кото-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

волна проходит за одно колебание,

 

объеме. Именно эту информацию

рой боролся Габор - определение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

называется длиной световой вол-

фотографии теряют и не могут от-

фазы высокочастотных колебаний.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫСОКИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ны. Длина волны - это минималь-

разить на фотобумаге: ведь на

В те времена не существовало тех-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ное расстояние, на котором колеба-

пленке регистрируется интенсив-

ники, способной ее измерить. Но

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния происходят в одной фазе (смо-

ность излучения (средний квадрат

решение оказалось простым: он ис-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

три рисунок 4).

 

амплитуды), а фаза - нет.

пользовал два источника света -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Это самое необходимое из того,

 

 

 

объектный и опорный.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

что нужно знать о свете для пони-

БЕГ С ПРЕПЯТСТВИЯМИ

Сейчас для создания голограммы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мания принципов голографии. Те-

А что будет, если на пути распро-

используется специальный носи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

перь нам осталось только понять

странения волны появится препят-

тель информации (например, фото-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

физику нашего зрения.

ствие? При прохождении препятст-

пластина), на который записывает-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим простейший пример -

 

вия волновой фронт, конечно же,

ся отражение двух световых волн:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

монохроматическую волну (т.е. "бес-

изменится. В подобных фазовых

отраженный свет от объекта и спе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

конечную синусоиду", ее участок

искажениях и амплитуде волн и

циальный опорный свет от лазер-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Первые по-

 

 

 

 

изображен на рисунке 4). Источник

 

 

 

ного источника. Чтобы "увидеть"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пытки создать

 

 

 

света точечный: его размеры столь

 

 

голограмму, нужно осветить ее та-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трехмерное

 

 

 

 

 

 

 

малы, что ими можно пренебречь, а

 

 

ким же опорным светом, лучи кото-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

изображение в

 

 

 

внутренняя структура несуществен-

 

 

рого должны идти в обратном на-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

компьютере

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на при нашем рассмотрении.

 

 

 

правлении. Такой способ освеще-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

основывалось

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на простей-

 

 

 

 

 

 

 

Любая точка пространства харак-

 

 

ния называется "обратным ходом".

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шем стерео-

 

 

 

 

 

 

теризуется двумя величинами: амп-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эффекте. У

 

 

 

 

 

СОЗДАНИЕ ГОЛОГРАММЫ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

человека два

 

 

литудой волны и ее фазой (фаза -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

глаза, и для

 

 

 

это то, что находится под знаком

 

 

На рисунке 7 показана схема го-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

каждого из

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

синуса в волновой функции). По-

 

 

 

лограммы на защищенной от виб-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

них подава-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ëîñü ñâîå

 

 

 

верхность, в каждой точке которой

 

 

рации поверхности в абсолютно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отображение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

темной комнате. Эта экспозиция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ìèðà ñ íå-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

большим сме-

 

 

 

 

 

 

 

 

должна создаваться в окружении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щением.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

без движения и вибраций. Каждое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

движение изменяет волну света и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

предотвращает запись изображе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния на пленку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Луч лазерного света оптически

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5. www.holophile.com/ - Holophile,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

разделяется на два. Один луч на-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4. Из меня художник, как из Бура-

 

Inc., фирма, специализирующаяся на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

правляется на часть пленки буду-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тино гимнаст, но я постарался нарисовать

 

голографии. Здесь ты можешь подробнее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щей голографии и расширяется

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нечто похожее на синусоиду (колебание

 

прочитать про исследования Д.Габора,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(увеличивается диаметр) так, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

света) и показать, что такое длина волны

 

если только знаешь английский

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

свет покрывает пленку равномерно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фаза одинакова - поверхность по-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стоянных фаз - называется фрон-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

том волны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чтобы все вышесказанное не ка-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

залось тебе запудриванием мозгов,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рассмотрим несколько примеров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть наша волна плоская, т.е. ее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фронт - плоскость. Если взять ка-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кую-нибудь фиксированную точку

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на пути распространения волны и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

посмотреть на изменение амплиту-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изображение

 

 

ды, мы увидим, что она будет изме-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на картине

 

 

 

 

 

 

 

 

няться по синусоидальному закону

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отражает

 

 

 

 

 

с тем же периодом колебаний. По-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

двухмерную

 

 

 

лучается, что во времени и прост-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

проекцию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ранстве волна движется как бы па-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трехмерного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мира. Худож-

 

 

 

 

 

раллельно самой себе вдоль какой-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ники старают-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то оси. Усложним задачу: пусть ис-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ся показать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трехмер-

 

 

 

 

 

точник испускает волны равномер-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ность за

но во все стороны - типичный то-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

счет разных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уловок, типа

 

 

 

 

чечный источник. Теперь одинако-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уменьшения

 

 

 

вую фазу будет иметь множество

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и размытия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точек, расположенных на одинако-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

удаленных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

объектов.

 

 

 

 

 

 

 

 

вом расстоянии от источника. Если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

помнишь школьную геометрию, та-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кая поверхность называется сфе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рой, а волна, соответственно, сфе-

 

Рисунок 6. www.holography.ru/holoflash.htm - Виртуальная галерея голографии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рической. По мере удаления от ис-

Здесь ты сможешь увидеть голограммы и почитать про основы их создания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ХАКЕРСПЕЦ 09(34) 2003

 

 

 

 

hang

e

 

 

 

 

 

 

 

C

 

E

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

d

 

 

F

 

 

 

 

 

 

t

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

P

 

 

 

 

 

NOW!

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BUY

 

 

 

 

 

 

to

 

 

 

 

 

w Click

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

.

 

 

 

 

 

.c

 

 

 

p

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

df

 

 

n

e

 

 

 

 

 

-xcha

 

 

 

 

Рисунок 7. Схема записи голограммы

и полностью. Второй луч направляется на объект композиции и также расширяется, чтобы осветить его.

Для расширения лучей используется линза. На схеме показаны две линзы для обоих лучей.

Когда лучи объекта отражаются от предмета, они несут информацию о расположении, размере, форме и текстуре предмета. Некоторые из отраженных лучей объекта после этого встречаются с направляющими лучами на голографической пленке, создавая интерференционную модель, которая записывается на чувствительной к свету эмульсии.

ТЕРМИНЫ

Надо бы пояснить некоторые термины, чтобы тебе легче было понять схему на рисунке 7 и принцип работы записи голограммы.

W W W

ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ

Разделитель лучей - устройство, используемое для разделения света от лазера на два отдельных луча. Оно состоит из частично прозрачного зеркала, которое часть света пропускает, а часть отражает.

Лазер (LASER - Light Amplification by Simulated Emission of Radiation) - устройство, которое создает сконцентрированные лучи когерентного монохроматического света.

Линза - устройство, которое переориентирует свет. В фотографии линза применяется для фокусирования изображения на пленку. Голография использует линзу для расширения лазерных лучей для освещения всех предметов.

Лучи объекта - свет от лучей лазера, которые освещают объект и отражаются на голографической пленке.

Направляющие лучи - часть лазерных лучей, которые направляются прямо на голографическую пленку. Интерференционная модель, которая получается от лучей объекта, встречающихся с направляющими лучами на голографической пленке, записываются на пленке.

ПРИМЕНЕНИЕ

Почему голограммы так быстро развиваются в последние несколько лет? Все очень просто - для многих корпораций это отличный способ защитить свой товар от подделок. Подделать голограмму в гаражных условиях очень сложно, хотя наши умельцы делают все. Лично я видел различные поддел-

Для многих корпораций это отличный способ защитить свой товар от подделок

Пленка - может быть фотографи- ческая или голографическая и состоит из светочувствительного химического (эмульсионного) состава на поверхности. Поскольку голографическая пленка должна иметь возможность записывать более детальную информацию, она должна иметь разрешающую способность в 50 и более раз выше, чем фотографическая пленка.

ки, которые ничем не отличались от оригинала.

С возросшей популярностью голографических технологий уменьшается стоимость и сложность производства голограмм. Оборудование для производства достать уже не так сложно, да и стоит оно не так дорого, поэтому этот способ защиты от подделок скоро станет бессмысленным. Я, конечно, могу ошибаться, но пока практика показывает именно это.

В любом случае, уже сейчас в Москве можно без проблем купить оборудование для создания голограмм, были бы деньги.

www.holophile.com/ - если знаешь английский, обязательно посети этот сайт фирмы Holophile, Inc., которая уже довольно известна на рынке голограмм.

http://bsfp.media-security.ru/school3/index.htm - как гласит страница, это материалы Третьей всесоюзной школы голографии. Сюда можешь идти только со знанием основ. Некоторые статьи требуют хорошего понимания физики и основ голографии, а некоторые будут полезны просто для домашнего чтения.

www.media-security.ru/ - сайт фирмы "Медиа security", где представлены образцы голограмм, с помощью которых фирмы защищают свою собственность от подделок.

www.holography.ru/holoflash.htm - виртуальная галерея голографии.

http://phys.web.ru/index.html - научно-образовательный сервер по физике. Здесь находится множество материалов по физике голограммы и о том, как работает оборудование.

А ДАЛЬШЕ

Более детальное рассмотрение голографии требует фундаментальных познаний в физике (оптике), которая сильно завязана с высшей математикой. Если тебя заинтересовала голография, во врезке есть несколько ссылок, где можно узнать о ней немного больше. Я же показал тебе основы и постарался заинтересовать этой перспективной технологией. А будущее у голографии действительно есть, и я думаю, светлое.

На этом и остановимся. Удачи тебе в твоих голографических начи- наниях. A

 

 

 

 

hang

e

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

E

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

P

 

 

 

 

 

 

 

NOW!

 

o

 

43

 

BUY

 

 

 

 

to

 

 

 

 

w Click

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

.c

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

df

 

 

 

 

n

e

 

 

 

 

 

 

-x cha

ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИИЗНУТРИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для многих корпораций это отличный спо- соб защитить

свой товар от подделок. Подделать голограмму в гаражных условиях очень сложно, хотя наши умельцы могут все.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ha

ng

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hang

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

E

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

BUY

NOW!44

 

 

COMPUNING

 

 

 

 

ВСЕМОГУЩИЙ FLASH

 

 

 

 

 

 

 

BUY

NOW!

 

 

 

 

w Click

to

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w Click

to

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

w

 

 

 

 

 

 

 

ВСЕМОГУЩИЙ FLASH

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

g

.c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

g

.c

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

df

 

 

 

n

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

df

 

 

n

e

 

 

 

 

ИЗНУТРИ

-xcha

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-x cha

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕХНОЛОГИИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫСОКИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

СУПЕРПАМЯТИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Докучаев Дмитрий aka Forb

 

 

Сегодня мы поговорим о памяти, а именно о том, как новая Flash-memory постепен-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(forb@real.xakep.ru)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

но завоевывает свое законное первое место на полупроводниковом рынке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PROM произ- водилась нем- ного по другой технологии.

Дорожки между ячейками были заменены плавкими перемычками, которые могли быть разрушены путем подачи высокого напряжения на микросхему. Таким образом, появляется единственный цикл перезаписи.

 1971 ãîäó Intel выпуска-

ет совершенно новую микросхему памяти под аббревиатурой EPROM (Erasable Programmable ROM). Такую микросхему можно было подвергать неоднократной перезаписи путем облуче- ния чипа рентгеновскими или ультрафиолетовыми лучами.

Наконец в 1984 ãîäó

компания Toshiba разрабатывает принципиально новый вид памяти под названием Flash. Через четыре года Intel выпускает свой вариант Flashпамяти (поэтому иногда ее создание незаслуженно приписывают этой компании).

Ê

 

ак известно, память

ми данными было дорого и нераци-

 

сываемой энергонезависимой памя-

бывает двух видов:

 

 

 

 

 

 

онально. Поэтому ROM сменила

ти. В 1971 году Intel выпускает совер-

 

энергозависимая и

PROM (Programmable ROM). Микро-

шенно новую микросхему памяти

 

 

энергонезависимая. Так как Flash

схему с такой памятью можно было

под аббревиатурой EPROM (Erasable

относится ко второму виду (пита-

подвергнуть повторному (правда,

Programmable ROM). Такую микро-

ние необходимо лишь для процес-

единственному) прожигу с помо-

 

схему можно было подвергать неод-

са записи/перезаписи), рассмотрим

 

 

 

 

щью специального устройства -

нократной перезаписи путем облу-

историю развития энергонезависи-

программатора.

 

чения чипа рентгеновскими или уль-

мой памяти.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВНАЧАЛЕ БЫЛ ROM...

 

 

 

 

 

Первой энергонезависимой памя-

 

 

 

 

 

òüþ áûëà ROM (ÏÇÓ) - Read Only

 

 

 

 

 

Memory. Из названия становится

 

 

 

 

 

понятно, что данный тип имеет

 

 

 

 

 

единственный цикл записи. Он осу-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ществляется сразу при производ-

 

 

 

 

 

стве, путем нанесения алюминие-

 

 

 

 

 

вых дорожек между ячейками ROM

 

 

 

 

 

литографическим способом. Нали-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чие такой дорожки означает 1, от-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сутствие 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К сожалению, этот вид памяти не

 

 

 

 

 

приобрел большой популярности,

 

Programmable ROM на плавких перемычках

 

так как процесс изготовления мик-

 

 

 

 

трафиолетовыми лучами. Память,

росхемы ROM занимает длительное

 

 

 

 

время (от 4 до 8 недель). Но, как

 

 

Дело в том, что PROM производи-

стираемая ультрафиолетом, появля-

это ни парадоксально, стоимость

лась немного по другой технологии.

ется немного позднее и носит аб-

памяти довольно низкая (естест-

Дорожки между ячейками были за-

бревиатуру UV-EPROM. В такой мик-

венно, при больших объемах про-

менены плавкими перемычками, ко-

 

росхеме имеется небольшое окошко

изводства), а информацию с нее

торые могли быть разрушены путем

с кварцевым стеклом. За ним нахо-

можно стереть только молотком

подачи высокого напряжения на ми-

дится кристалл (я уверен, ты не раз

или паяльной лампой.

кросхему. Таким образом появляет-

видел такие микросхемы в старых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ся единственный цикл перезаписи.

советских компьютерах ;)), который

НАЧАЛО ПОЛОЖЕНО!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

облучается ультрафиолетом. После

Естественно, что ROM дело не ог-

ПОКОЛЕНИЕ NVRWM.

стирания информации это окошко

раничилось. Возникла острая необ-

РОЖДЕНИЕ EPROM

заклеивают.

ходимость в перезаписи памяти, а

 

 

Как было сказано выше, ROM и

 

каждый раз выпускать ПЗУ с новы-

PROM относятся к виду неперезапи-

Частичная перезапись данных по-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прежнему остается невозможной,

Забавно, что до сих пор неизвестно происхождение термина Flash, так

 

так как рентгеновские и ультрафи-

 

олетовые лучи изменяют все биты

êàê ýòî

слово имеет три различных перевода. Соответственно,

 

 

стираемой области в положение 1.

существует три версии названия памяти:

 

 

Повторная запись данных осуще-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Flash переводится как "короткий кадр". Компания Toshiba дала

 

ствляется также на программато-

такое название из-за короткого по времени процесса стирания данных

 

ðàõ (êàê â ROM è EROM).

(In da Flash - в мгновение ока).

 

 

 

 

 

2. Flashing можно перевести как прожиг, засвечивание. Flash-память

 

Вообще, EPROM была основана на

по-прежнему прожигается, как и ее предшественники.

 

МОП (металл-оксид-полупроводник)

3. Третье значение этого слова - блок, кадр. Запись/стирание такой

 

транзисторах. Запись данных в

памяти осуществляется блоками.

 

 

 

 

ячейки такого транзистора произво-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дилась методом лавинной инжекции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ХАКЕРСПЕЦ 09(34) 2003

 

 

 

 

hang

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

NOW!

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BUY

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

to

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w Click

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

g

.c

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

df

 

 

n

e

 

режим обогащения

 

режим обеднения

 

 

 

 

-xcha

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

исток затвор ñòîê

исток затвор

ñòîê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

n

 

n

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ð

 

ð

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кремний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принципиальная схема MOP-транзистора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

заряда (о методах записи будет сказано ниже). Этот метод давал возможность неоднократно перезаписывать данные памяти (хотя количе- ство циклов было ограниченным). Таким образом, вместе с EPROM рождается поколение NVRWM, что расшифровывается как NonVolatile Read-Write Memory. Но, несмотря на абсолютно новую технологию, этот вид был вытеснен с рынка другими видами памяти. Хочешь знать какими? Тогда читай дальше!

EEPROM - ELECTRONICALLY EPROM

Через восемь лет после выхода EPROM, Intel разрабатывает новый вид памяти, которая могла быть перезаписана частями. С помощью электрического тока становилось возможным изменение данных в определенной ячейке микросхемы. Это нововведение уменьшало вре-

Но обо всем по порядку. Как я уже сказал, Flash-memorу была создана в 1984 году. Сразу после этого начался интенсивный процесс развития этого вида, а на ее предшественницу торжественно забили (хотя EEPROM еще долгое время рулил на рынке).

Устройство Flash имеет довольно сложную структуру. Дело в том, что процессы перепрожига микросхемы базируются на законах квантовой механики. Если ты не прогуливал скучные пары этого предмета и внимательно слушал препода, ты меня поймешь.

В самом простом случае ячейка Flash состоит из одного полевого транзистора. Элемент включает в себя специальную электрически изолированную область, называе-

Иногда создание Flash-памяти незаслуженно приписывают корпорации Intel

мя программирования, а также позволяло отказаться от внешних уст- ройств-программаторов. Для записи данных память достаточно было подключить к системной шине микропроцессора, что значительно упрощало работу с микросхемой.

За удовольствие надо платить...

Поэтому стоимость EEPROM была высокой. Это неудивительно, так как технологии производства такой памяти были очень сложными. В отличие от предыдущего EPROM, увеличивалось количество циклов перезаписи информации.

FLASH ПРАВИТ МИРОМ

Наконец в 1984 году компания Toshiba разрабатывает принципиально новый вид памяти под названием Flash. Через четыре года Intel выпускает свой вариант Flashпамяти (поэтому иногда ее создание незаслуженно приписывают этой компании).

мую "плавающим затвором". Этот термин возник из-за того, что потенциал этой области не является стабильным, что позволяет накапливать в ней электроны (именно здесь и хранится вся информация памяти). Выше "плавающего" находится управляющий затвор, который является неотъемлемой частью при процессе записи/стирания данных памяти. Эта область напрямую соединена с линией слов. Перпендикулярно этой линии располагается линия битов, которая соединена со стоком (при записи данных из этой области транзистора появляется поток электронов). Сток разделяется с истоком специальной подложкой, которая не проводит электрический ток.

Запись данных во Flash происходит методом инжекции "горячих" электронов, а стирание - методом туннелирования Фаулера-Норд- хейма. Остановимся на них подробнее.

 

Линия слов

 

 

битов

 

 

Земля

Линия

Ñòîê

Исток

 

 

 

Чтение данных с Flash-микросхемы

МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ВО FLASH

Принцип чтения микросхемы Flash довольно прост и, как я уже сказал, базируется на законах квантовой механики. При извлечении данных из памяти, заряд на "плавающем" затворе отсутствует, а на управляющий затвор подается заряд положительного направления. Под его воздействием между стоком и истоком создается канал трассировки (свободная зона на кристалле транзистора, выделенная для реализации межсоединений ячеек). Все это происходит за счет туннельного эффекта, а данные памяти затем можно считывать с истока.

Если на "плавающем" затворе имеется заряд, то обычного напряжения (которое подается при чтении Flash) недостаточно. Поэтому при записи применяют метод инжекции электронов. Суть его за-

Высокое напр. (+)

Высокое напр. (+)

 

 

 

 

hang

e

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

E

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

P

 

 

 

 

 

 

NOW!

 

o

 

45

 

BUY

 

 

 

 

to

 

 

 

 

w Click

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

.c

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

df

 

 

 

n

e

 

 

 

 

 

 

-x cha

ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИИЗНУТРИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В отличие от обычных меха- нических уст- ройств, во флеш-микрос- хеме отсут-

ствуют разного рода двигательные механизмы.

Ñòîê

Исток

 

Запись новой информации на Flash

ключается в следующем: на управляющий затвор и исток подается высокое напряжение (причем на затворе оно в два раза выше). Благодаря этому напряжению, электроны способны преодолеть тонкую пленку диэлектрика и попасть на "плавающий" затвор. Такой процесс получил название "инжекция горячих электронов" (термин "горя- чий" условен, электроны были названы так, потому что обладают высокой энергией, которой хватает для преодоления диэлектрика).

Чтобы стереть информацию из памяти, достаточно подать высокое »

GND, или доп. высокое напряжение (-).

Высокое напр. (+)

Ñòîê

Исток

Затираем микросхему до дыр ;)

Процессы пе- репрожига мик- росхемы бази- руются на за- конах кванто-

вой механики. Если ты не прогуливал скучные пары этого предмета и внимательно слушал препода, ты меня поймешь.

Запись данных во Flash проис- ходит методом инжекции "горячих" электронов, а стира-

ние - методом туннелирования ФаулераНордхейма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ha

ng

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hang

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

E

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

d

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

BUY

NOW!46

 

 

COMPUNING

ВСЕМОГУЩИЙ FLASH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BUY

NOW!

 

 

 

w Click

to

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w Click

to

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

положительное напряжение на ис-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

p

df

-xcha

g

.c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хотя Flash и лидирует на компьютерном рынке, ее могут вытеснить

 

p

df

-x cha

g

.c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ток. Под его воздействием отрица-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

ИЗНУТРИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

другие новые технологии. Например, новейшая память на кремниевых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тельные электроны с "плавающе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нанокристаллах. Отличие такой памяти от Flash в следующем:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

го" затвора (благодаря туннельно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

подложка между стоком и истоком теперь состоит из кремниевых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

му эффекту) переходят в область

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нанокристалльных сфер. Такая прослойка предотвращает передачу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕХНОЛОГИИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

истока. Процесс продолжается до

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

заряда с одного нанокристалла на другой, повышая таким образом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

полной разрядки затвора. Ускорить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

надежность - один дефект не ведет к полному сбою, как в нынешней

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

метод туннелирования электронов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

энергонезависимой памяти на транзисторах с плавающим затвором.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

можно путем подачи дополнитель-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Первый в мире работоспособный образец такой памяти был

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ного высокого отрицательного на-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

предоставлен компанией Motorola.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пряжения на управляющий затвор.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫСОКИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При этом электроны с "плавающе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

го" затвора будут отталкиваться в

 

 

 

 

 

можно считывание блока размером

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сторону диэлектрика, а время эф-

напряжения транзистора и по ито-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фекта значительно уменьшится.

гам этого измерения представить

от 16 до 32 бит за один раз. После

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

битовую комбинацию.

 

 

чтения информации в буфер проис-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРОГРЕССИВНОЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

Перезапись и стирание Flash зна-

 

 

ходит синхронизация блоков, и, в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАЗВИТИЕ FLASH

чительно изнашивает микросхему,

 

 

конечном итоге, данные передаются

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мы рассмотрели простейший слу-

 

 

 

 

 

 

поэтому технологии производства

 

 

уже последовательно. Такой метод

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чай, когда каждая ячейка Flash хра-

памяти постоянно совершенствуют-

 

 

значительно быстрее обычного до-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нит один бит информации и состоит

 

 

 

 

 

ся, внедряются оптимизирующие

ступа, но проигрывает ему при чте-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

из одного полевого транзистора.

 

 

 

 

 

 

способы записи микросхемы, а так-

 

 

 

нии определенных ячеек памяти.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Страничный доступ. Ïî ïðèí-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тод туннели-

 

 

 

 

 

В последнее время Flash реализуется

ципу напоминает пакетный вид, но

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

данные принимаются асинхронно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ускорить ме-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

электронов

 

 

 

только на картах, т.к. использовать карты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Размер принимаемой страницы со-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

можно путем

 

 

 

 

 

 

 

Flash намного рациональнее, чем

 

 

ставляет 4-8 байт. Этот вид доступа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

подачи допол-

 

 

 

 

 

самый быстрый. Единственный его

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нительного

 

 

 

 

отдельные микросхемы.

 

 

недостаток - относительно медлен-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

высокого от-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рицательного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ное переключение между блоками.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

напряжения на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

управляющий

 

Прогресс не стоит на месте, через не-

 

 

 

 

же алгоритмы, направленные на

 

 

 

 

 

ФОРМАТЫ КАРТ FLASH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

затвор. При

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

этом электро-

 

 

 

сколько лет после выпуска чудо-мик-

равномерное использование всех

 

 

 

 

В последнее время Flash реализу-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ны с "плаваю-

росхемы были проведены успешные

 

 

 

 

ячеек в процессе работы.

 

 

ется только на картах. Это обуслов-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щего" затвора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

будут оттал-

 

 

 

 

 

 

испытания флешек, в которых ячей-

 

 

 

 

 

 

 

лено тем, что этот вид памяти ис-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

киваться в

ка хранила уже два бита. Естествен-

 

 

 

 

 

ВИДЫ ДОСТУПА

 

 

 

 

 

пользуется, как правило, в таких ус-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сторону диэле-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

но, что на такую память можно было

Ê FLASH-MEMORY

 

 

тройствах, как mp3-плееры, сотовые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ктрика, а вре-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мя эффекта

 

 

 

записать в два раза больше инфор-

 

Различают три метода доступа к

 

 

телефоны, электронные часы, циф-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

значительно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мации. В настоящее время уже суще-

микросхеме: обычный, пакетный и

 

 

 

ровые камеры, различного рода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уменьшится.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствуют теоретические разработки па-

страничный. Все они используются

маршрутизаторы и т.д. и т.п. Иными

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В микросхеме

 

 

 

 

мяти с четырехбитными ячейками.

в зависимости от ситуации.

 

 

 

 

 

словами, использовать карты Flash

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ñ MLC (Multi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Обычный доступ. Тут ничего

 

 

 

 

 

намного рациональнее отдельных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Level Cell) ñó-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

микросхем. Естественно, что форма-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ществует

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сложного. Происходит обычное

 

 

 

 

 

ты таких карт различны. Основная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

различие ве-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

асинхронное чтение определенных

 

 

 

классификация дает понятие о Flash

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

личин заряда,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

которые на-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ячеек. Используется, когда необхо-

 

 

с последовательным и параллель-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

капливаются

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

димо считать малое количество ин-

ным интерфейсом. К последним от-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на "плаваю-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щем" затво-

 

 

 

Строение одноуровневой и многоуровне-

 

 

 

 

формации с микросхемы памяти.

 

 

носятся PC-Card (ATA Flash), CF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ре. Благодаря

 

 

 

вой ячеек

 

 

 

 

2. Пакетный доступ. Данные при

 

 

 

(Compact Flash), SmartMedia. "Ïî-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

этому разли-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чию, инфор-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

таком виде доступа читаются па-

 

 

следовательные" карты сейчас не

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мация в ячей-

 

 

 

Как же устроена такая ячейка?

раллельно блочным образом. Воз-

 

 

менее популярны: к ним относятся

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ке может

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ведь из курса архитектуры извест-

 

 

 

 

 

 

 

MMC (MultiMedia Card и самый попу-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

быть предс-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тавлена раз-

 

 

 

 

 

но, что наличие заряда означает 1,

 

 

 

 

 

 

 

лярный сейчас формат SD-Card.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

личными би-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отсутствие 0, остальные значения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

товыми ком-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бинациями.

 

 

 

представить невозможно. На самом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К сожалению, размер статьи не

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

деле, в микросхеме с MLC (Multi

 

 

 

 

 

 

 

ползволяет мне подробно описать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Level Cell) существует различие ве-

 

 

 

 

 

 

 

все эти форматы. Но подобной ин-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SmartMedia

 

 

 

личин заряда, которые накаплива-

 

 

 

 

 

 

 

формации полно в Сети. Куда тебя,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Flash íå èìå-

 

 

 

ются на "плавающем" затворе.

 

 

 

 

 

 

 

с позволения, и отправляю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ет никакого

 

 

 

 

 

 

Благодаря этому различию, инфор-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

контроллера,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И В ЗАКЛЮЧЕНИЕ...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мация в ячейке может быть пред-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поэтому

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сборка карты

 

ставлена различными битовыми

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Flash-memory еще находится на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

очень проста

 

 

 

комбинациями. Величину заряда на

 

 

 

 

 

 

 

стадии развития, и неизвестно, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ïðè åå ïðî-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

затворе можно определить измере-

 

 

 

 

 

 

 

нас ждет через несколько лет. По

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

изводстве не

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

требуется да-

 

 

 

нием порогового (максимального)

Ну очень компактная карта!

 

 

 

компьютерным прогнозам, через 5-6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

же пайка).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лет произойдет расцвет Flash на по-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лупроводниковом рынке, в результа-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Метод инжекции "горячих" электронов определяется простыми

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

те которого у этого вида энергонеза-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

законами и уравнениями квантовой механики, главным из которых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

висимой памяти практически не бу-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

является уравнение Фаулера-Нордгейма (именно он придумал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дет конкурентов. Хотя утверждать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инжекцию). Оно записывается в виде Jox=A*E^2*exp(-Eo/E), где Jox -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

что-либо с уверенностью еще рано -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

туннельный ток инжекции, А -

константы, E - напряженность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

быть может, будут созданы принци-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

электрического поля.

пиально новые технологии, против

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

которых не устоит даже Flash... A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ХАКЕРСПЕЦ 09(34) 2003

 

 

 

 

hang

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

NOW!

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BUY

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

to

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w Click

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

.c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

df

 

 

n

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-xcha

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hang

e

 

 

 

 

 

 

 

C

 

E

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

d

 

 

F

 

 

 

 

 

 

t

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

P

 

 

 

 

 

NOW!

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BUY

 

 

 

 

 

 

to

 

 

 

 

 

w Click

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

.

 

 

 

 

 

.c

 

 

 

p

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

df

 

 

n

e

 

 

 

 

 

-x cha

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ha

ng

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hang

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

E

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

BUY

NOW!48

 

 

COMPUTING

 

 

РАЗМЕР ИМЕЕТ ЗНАЧЕНИЕ!

 

 

 

 

 

 

 

BUY

NOW!

 

 

 

 

w Click

to

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w Click

to

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

w

 

 

 

 

 

 

 

РАЗМЕР ИМЕЕТ

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

g

.c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

g

.c

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

df

 

 

 

n

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

df

 

 

n

e

 

 

 

 

ИЗНУТРИ

-xcha

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-x cha

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗНАЧЕНИЕ!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕХНОЛОГИИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МВС1000М - РУССКИЙ СУПЕРКОМПЬЮТЕР

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫСОКИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хемуль

 

 

Я знаю множество людей, недовольных скоростью своих компов. Ты тоже таких встречал? А может,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и сам мечтаешь о покупке очередного hi-end произведения компании Intel, отказывая себе во всем и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

откладывая деньги? Так вот, есть на свете люди, способные по части страданий дать тебе сто очков

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

форы. Глубины их страданий неисчерпаемы, а горизонты желаний необъятны, как вселенная.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Каждый уважающий себя ученый имеет в своем столе пару-тройку задач, для решения которых не хватит совокупной мощи всех компьютеров планеты!

» ТЕРАБАЙТЫ,

ТЕРАФЛОПЫ И СУПЕРКОМПЬЮТЕРЫ

Заявления Intel об увеличении тактовой частоты на очередной гигагерц способны вызывать у них лишь презрительную усмешку, лишний гигабайт оперативной памяти - унылое пожатие плечами, а накопитель терабайтного размера - грустные мысли о вечной нехватке дискового пространства. Кто же эти мученики высоких технологий? Кому и зачем требуются терагерцы и терабайты? Ты уже наверняка догадался... Это уче- ные! Каждый уважающий себя уче- ный имеет в своем столе пару-трой- ку задач, для решения которых не хватит совокупной мощи всех компьютеров планеты! И каждый тешит

себя мыслью, что когда-нибудь, че-

рез десяток-другой лет скорость вы-

числительных машин вырастет в тысячу, нет, лучше в миллион, нет, нет, лучше в миллиард раз, объемы оперативки возрастут до умопомрачи- тельных величин, а размеры дисков станут бесконечными, и вот тогда...

Но отчаиваться не стоит. С незапамятных времен люди знали, что если лошадь, например, не может сдвинуть с места груженую телегу, то нужно запрячь еще одну. Или двух. Эту идею можно с успехом применять и в области высоких технологий. Если с задачей не справляется один компьютер, то почему бы не поставить два? Три? Тысячу? "Легко!" - скажешь ты, и будешь неправ. Все совсем не так просто. Мало поставить несколько

W W W

системников рядом, нужно объединить их в единый компьютер и заставить сообща решать одну зада- чу. То, что получится в результате, и называется суперкомпьютером.

Вообще-то их существует несколько разновидностей, из которых нашего внимания заслуживают лишь две: SMP (симметричные) и MPP (массивно-параллельные) системы.

СИММЕТРИЧНЫЙ

СУПЕРКОМПЬЮТЕР

В его структуре мы видим несколько процессоров (от двух и более) на одной материнской плате, имеющих равноправный доступ к памяти. Все процессоры работают параллельно, выполняя несколько программ одновременно. Что? Твой железный друг тоже может параллельно? Не спеши искать на плате дополнительные разъемы под процессор, скорее всего, их там нет. Штука эта называется вытесняющей многозадач- ностью и к суперкомпьютерам имеет отношение самое отдаленное. Двухпроцессорный SMP может работать в два раза быстрее однопроцессорного только в идеале. Во-первых, операционка должна поддерживать работу на нескольких процессорах. Это умеют практически все UNIX'ы и все Windows, произошедшие от NT, как то NT 4, Windows 2000 и XP. Во-вторых, сама программа должна уметь работать на нескольких процессорах одновременно. Это значит, что FPS в Quake не вырас-

ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ:

www.jscc.ru - Сайт Межведомственного Компьютерного Центра

www.kiam.ru - Сайте Института Прикладной Математики www.parallel.ru - Здесь можно найти всю полезную информацию о

технологиях параллельных вычислений и суперкомпьютерах в целом

Hewlett Packard SuperDome (64 процессора)

тет с добавлением второго проца, Word быстрее запускаться не станет, интернет не ускорится совсем никак. Зачем тогда нужен SMP?

Для простого пользователя это почти бесполезный наворот. Правда, и он сможет извлечь из второго процессора пользу, ведь фоновая задача в таком случае не будет мешать работе основного приложения. Ты сможешь, например, на SMP-машине играть в игрушку или смотреть кино, в то время как на втором процессоре будет крутиться перекодировщик mp3 или программа для подбора паролей.

С точки зрения ученого, SMP тоже хорош. Программы его часто работают с большими массивами данных, обрабатывая их последовательно. Например, как рассчитывается взрыв водородной бомбы? Все пространство, где будет происходить "виртуальный взрыв", разрезается на кубики (ячейки), время делится на маленькие кусочки (шаги), так, чтобы в течение одного шага изменения внутри кубиков были небольшими. Потом начинается счет: машина вычисляет, как должны измениться условия в каждой ячейке за время одного шага, обновляет информацию, увеличивает счетчик времени, снова вычисляет изменения и так далее. Понятно, что чем больше ячеек нарезать, чем мельче

ХАКЕРСПЕЦ 09(34) 2003

 

 

 

 

hang

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

NOW!

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BUY

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

to

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w Click

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

e

o

 

 

 

ценных компьютеров, а из упро-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

df

 

 

 

g

.c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-xcha

 

 

 

 

 

 

 

 

щенных (транспьютеров), содер-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

жащих лишь процессор и память.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Транспьютеры не отягощены таки-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ми излишествами, как, например,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

контроллеры дисков и сложные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системы ввода/вывода и другими

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ненужными деталями, что делает

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

их небольшими и, по идеее, деше-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выми. Однако купить в магазине

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тысячу обыкновенных материнок и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

свинтить из них нечто большое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Русское чудо. Вид спереди

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сейчас гораздо дешевле, чем сде-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шаг по времени задать, тем точнее

медитируем. Задача заработала, но

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лать на заказ тысячу транспьюте-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

будет результат и меньше вероят-

неправильно. Снова чешем репу... И

 

ров. Такова жизнь. А раз это пол-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ность воплотить в жизнь анекдот о

так очень долго. Есть, конечно, от-

ноценный комп, то и в качестве

 

 

 

 

 

 

 

 

 

физиках, которые после испытаний

ладчики, работающие на многопро-

 

операционки вполне сойдет Linux.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ядерной бомбы в отчете написали:

цессорных системах, но жизнь они

 

На долю программистов Института

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"Мощность взрыва: 5-10 килотонн…

облегчают незначительно.

Прикладной Математики им. Кел-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мы думали, что пять, а оно как рва-

 

 

дыша (разработавших ОС для

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нуло...". В общем, если мы возьмем

Вообще, в мире установлено и

 

МВС100 - "router") выпала задача

 

 

 

 

 

 

 

 

 

два процессора и заставим каждый

работает огромное количество су-

 

написать систему управления,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

из них обрабатывать свою полови-

перкомпьютеров. Среди них есть

 

способную справиться с компью-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ну ячеек, то получим ускорение в

маленькие (2-16 процессоров)

 

тером, имеющим более 700 про-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

два раза, по сравнению с обычной

многопроцессорные системы, ис-

 

цессоров, и активно используе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

однопроцессорной машиной. Конеч-

пользуемые в основном для под-

 

мую сотней-другой пользовате-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

но, тут тоже есть свои грабли. Не

держки серьезных баз данных и

 

лей. И они с задачей справились!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

будем вдаваться в подробности, но

крупных веб-серверов, небольшие

 

Так что повод для гордости нали-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обеспечить одновременный доступ

(до сотни узлов) кластеры, на ко-

 

цо: ведь если бы не мозги наших

 

 

 

 

 

 

 

 

 

двух процессоров к одной ячейке

торых работают очень крупные ба-

 

математиков, эта собранная в Рос-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

памяти не так просто, как кажется.

зы данных и сервера вроде

сии куча железа либо вообще ни-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

google.com или yandex.ru, а среди

когда не заработала бы, либо счи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МАССИВНО-ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ

них возвышаются гигантские, из-

тала бы вполсилы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СИСТЕМА

готовленные на заказ суперсисте-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мы: Earth Simulator (Япония, фир-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внешне MPP выглядит довольно

ìà NEC), ASCII WHITE (ÑØÀ, ôèð-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обыкновенно. Чаще всего это набор

ìà Hewlett-Packard), Deep Blue

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

одинаковых системников, соединен-

(IBM) и другие.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных локальной сетью. В лучшем слу-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чае все это богатство установлено на

СДЕЛАНО В РОССИИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стеллажи или привинчено к стан-

Существует список 500 самых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дартным 19-дюймовым стойкам. Все

мощных суперкомпьютеров, назы-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вместе это называется "массивно-па-

ваемый "Top-500". Этот список об-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

раллельный суперкомпьютер" или

новляется дважды в год и может

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"вычислительный кластер". Ты спро-

быть найден на сайте

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сишь, что же тут особенного? Глав-

www.top500.org. Там, на скромном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ное в MPP-машине не железо, хотя

97 месте, находится машина под

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оно тоже бывает уникально, компью-

названием "МВС-1000М" - самый

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тер такого типа суперкомпьютером

крупный (из официально извест-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

делает софт. Правда, на первый

ных) суперкомпьютер в России,

 

Схема МВС1000М

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

взгляд, софт тоже не представляет

имеющий производительность 1,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

собой ничего необычного - стандарт-

Терафлоп. Место не самое почет-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ный Linux, дополненный парой про-

ное, но эта машина стоит отдель-

 

HEADING FOR TOMORROW

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

грамм со странными названиями:

ного (и весьма ласкового) слова.

Будущее МВС1000-М уже реше-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MPI, PVM, PVFS... Программы эти по-

 

но. Эта система скоро будет заме-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

могают программисту объединять

Выглядит она как 6 больших 19-

 

нена более мощной. Старую сис-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

процессы в единое целое. Програм-

дюймовых стоек, под завязку за-

 

тему разделят на несколько

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мист делит задачу на куски, органи-

полненных оборудованием. В каж-

 

меньших суперкомпьютеров и пе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зует распределение работы между

дой из них размещается 64 двух-

редадут в различные институты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

узлами, решает как, когда и в каком

процессорных компьютера Alpha,

 

Академии наук. Новая система бу-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

порядке узлы будут обмениваться

соединенных сетью Myrinet. На

дет основана уже на процессорах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

данными и т.д. Начинается отладка:

всех установлен Linux (специаль-

 

Intel Itanium 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

программа скомпилировалась и запу-

ная версия для Alpha). Чем же

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стилась, но через две минуты падает.

здесь гордиться, спросишь ты -

 

История, вообще, занятная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На самом деле, падает из-за сбоя в

ведь все эти компоненты произве-

штука. Кто знает, какое место

 

 

 

 

 

 

 

 

 

программе только один процесс. Ос-

дены за границей, наши только ус-

займет в ней система МВС1000?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тальные падают из-за потери связи с

тановили их в стойки и подключи-

 

Возможно, через десяток-другой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ним. Находим ошибку. Исправляем.

ли? На самом деле, есть чем. Дело

лет то, что сейчас гордо имену-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача начинает считать и через не-

в том, что семейство МВС имеет

 

ется "Суперкомпьютером" запро-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сколько минут зависает. Конечно, за-

многолетнюю историю, включаю-

 

сто уместится на твоем рабочем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

висает один процесс, остальные за-

щую две современные модели -

 

столе? И кто знает, быть может,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

висли из-за невозможности полу-

ÌÂÑ100 è ÌÂÑ1000. ÌÂÑ100 ïðåä-

на нем будут выбиты три русские

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чить от него данные. Вставляем отла-

ставляла собой транспьютерную

буквы - "МВС"?..

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дочные операторы, читаем листинги,

систему, состоящую не из полно-

 

 

 

 

 

 

 

hang

e

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

E

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

P

 

 

 

 

 

 

NOW!

 

o

 

49

 

BUY

 

 

 

 

to

 

 

 

 

w Click

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

.c

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

df

 

 

 

n

e

 

 

 

 

 

 

-x cha

ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИИЗНУТРИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Транспьютеры не отягощены такими изли- шествами, как,

например,

контроллеры дисков и сложные системы ввода/вывода, что делает их небольшими и дешевыми.

 

 

 

 

ha

ng

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BUY

NOW!50

 

 

COMPUTING

ДВА ГЛАЗА - НЕ РОСКОШЬ

 

w Click

to

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

ДВА ГЛАЗА

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

.c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

df

 

 

 

n

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИЗНУТРИ

-xcha

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- НЕ РОСКОШЬ

 

ТЕХНОЛОГИИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОВРЕМЕННЫЕ 3D-СТЕРЕОТЕХНОЛОГИИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫСОКИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Симченко Владимир (vr@really.ru)

 

 

Однажды, глядя, как ребята с крестами на груди и в коричневых балахонах с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

капюшонами тащат некоего Галилея в местное отделение партии "аутодафистов"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для беседы на тему "нет дыма без огня", Giovanni Battista della Porta совершенно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

неожиданно для себя пришел к выводу, что астрономия - это бесперспективно...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hang

e

 

 

 

 

 

 

 

C

 

E

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

d

 

 

F

 

 

 

 

 

 

t

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

P

 

 

 

 

 

NOW!

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BUY

 

 

 

 

 

 

to

 

 

 

 

 

w Click

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

.

 

 

 

 

 

.c

 

 

 

p

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

df

 

 

n

e

 

 

 

 

 

-x cha

 

 

 

 

Принцип со- здания трех-

мерного изоб- ражения полностью базируется на естественной способности человека воспринимать окружающий мир в объеме.

Свойство глаз сфокусиро-

ваться на объекте и видеть его под различными углами, обеспечивая тем самым мозг исходным материалом для вычисления расстояния до объекта, получило название глазной параллакс (eyes` parallax). А метод разделения двух ракурсов изображений для создания эффекта объема - метод параллакс барьера (parallax barrier).

Òогда, в делеком 17 веке, полностью поглощенный мыслями о перспек-

тиве жизни della Porta задумался над созданием стереопары, обеспечивающей просмотр изображения в объеме. Первая попытка визуализации информации в 3D-стереоформате была предпринята именно им.

Принцип создания трехмерного изображения полностью базируется на естественной способности человека воспринимать окружающий мир в объеме. Когда смотришь на какой-ли- бо объект, он воспринимается глазами с различных ракурсов, в результате мозг получает информацию о двух изображениях, отличающихся друг от друга углом зрения. Сопоставление изображений дает информацию об удалении от рассматриваемого объекта. Именно это свойство и используется при создании стереоизображения.

ПАРАЛЛАКС

Наличие двух глаз, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга, обеспечивает стереоскопичность зрения. Для большей наглядности проделай небольшой эксперимент: запусти на компьютере любую игровую программу, реализованную с помощью 3D графики (Quake, Unreal и т.д.), а теперь, поочередно закрывая левый и правый глаз, оцени изображение на мониторе. Как видишь, разницы никакой нет, потому что тригонометрическая иллюзия, которую ты наблюдаешь, это обычное плоское 2D изображение. А теперь проделай следующее: переведи взгляд на любой предмет, находящийся рядом с монитором, и снова взгляни на него, поочередно закрывая левый и правый глаз. Как видишь, ракурсы изображения получаются различные. Чтобы сильнее ощутить разницу в восприятии, взгляни на кончик пальца своей руки, вытянув ее как можно дальше перед собой. А теперь приблизь руку и, не меняя точки приложения взгляда, прикоснись пальцем к своему носу. Разница в угле зрения

станет максимальной и до боли (в глазных мышцах) наглядной. Свойство глаз сфокусироваться на объекте и видеть его под различными углами, обеспечивая таким образом мозг исходным материалом для вычисления расстояния до объекта, получило название глазной параллакс (eyes` parallax). А метод разделения двух ракурсов изображений для создания эффекта объема - метод параллакс барьера (parallax barrier).

ВИРТУАЛЬНЫЙ ШЛЕМ

Первый виртуальный шлем, как известно, принадлежал Дарту Вейде-

Cтереоскопичность зрения человека обеспечивает наличие двух глаз, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга.

ру, причем виртуальным был не столько шлем, сколько сам Дарт Вейдер :). Но, тем не менее, виртуальный первенец, являясь для старшего поколения символом Кайзеровской настырности, а для младшего - "джедайской" доблести, сделал свое черное дело, став обязательным атрибутом всех фильмов, так или иначе задевающих тему виртуальной реальности. Фанаты VR-жан- ра изнывали от желания окунуться в виртуальную реальность лично и с надеждой ждали времен, когда развитие технологии позволит не толь-

ко мысленно отождествить себя с персонажем на экране, но и лично поучаствовать в казни очередного сидха, независимо от его уровня медихлориана. И вот, за пять лет до конца тысячелетия, такой момент настал. 1995 год стал годом виртуального шлема. Развитие компьютерной техники создало достаточную базу для появления VR HMD, и раскрученная на экранах идея получила свое воплощение в реальной жизни. Внимание компьютерного мира было полностью поглощено почти одновременно появившимися тогда виртуальными шлемами CyberMaxx VR HMD, I-Glasses Personal VR Display System и Forte VFX1 Headgear VR System. Технические характеристики представленных устройств были очень похожи и полностью удовлетворяли тогдашним требованиям потребителя:

0.7" ж/к матрицы на 180 тысяч пикселов на каждую LCD матрицу;

ХАКЕРСПЕЦ 09(34) 2003