Электроника / електроніка / Электроника курсаки / 50 / Вступ

ВСТУП

Значні зміни в багатьох галузях науки й техніки обумовлені розвитком цифрової електроніки. У цей час неможливо знайти яку-небудь галузь промисловості, у якій не використалися б цифрові електронні пристрої вимірювальної техніки, автоматики й обчислювальної техніки. Причому тенденція розвитку така, що частка електронних інформаційних пристроїв і пристроїв автоматики безупинно збільшується. Це є результатом розвитку інтегральної технології, впровадження якої дозволило налагодити масовий випуск дешевих, високоякісних, не потребуючого спеціального настроювання й налагодження мікроелектронних функціональних вузлів різного призначення.

Вони являють собою напівпровідникові пластини малої товщини, на якій на площах у трохи квадратних міліметрів виконані десятки тисяч электрически з'єднаних між собою відповідно до необхідних схем елементів цифрової електроніки. Тому вартість інтегральних схем при масовому виробництві мало залежить від кількості в них елементів і розкид параметрів від зразка до зразка порівняно невеликий. Промисловість випускає майже всі електронні функціональні вузли, необхідні для створення пристроїв вимірювальної й обчислювальної техніки, а також систем автоматики.

Одним з новітніх прикладів цифрової електроніки є: дисплей із самим більшим дозволом у світі - 220 мільйонів пикселей, що сконструювали інженери Каліфорнійського університету (UCSD, Сан-Дієго, США). Система встановлена в одному з підрозділів Каліфорнійського інституту телекомунікацій й інформаційних технологій (Calіt2) і з'єднана оптичним каналом з іншим будинком Calіt2 в Ирвине (Каліфорнія, США), що теж може похвастатися попереднім подібним рекордом. Вся система, відома як HіPerSpace, може забезпечувати демонстрацію 420-мегапиксельных зображень у реальному часі в Ирвине й Сан-Дієго. HіPerSpace побудована на базі п'ятдесяти 30-дюймових моніторів Apple Cіnema й управляється 25 системами Mac G5 з Mac OS X. Друга частина системи, розташована в місті Ирвин, складається з 55 дисплеїв Dell й управляється Lіnux. Нова система HіPerSpace між Ирвином і Сан-Дієго з'єднана за допомогою високоефективних, виділених оптичних каналів, пропускною здатністю до двох гигабит у секунду (2Gbps)"Ми не маємо наміру зупинятися", - сказав Фалько Куестер (Falko Kuester), професор візуалізації й віртуальної реальності, доцент структурної інженерії Інженерної школи UCSD Jacobs. "HіPerSpace являє собою унікальне середовище для візуального аналізу й киберинфраструктуры досліджень, і зараз ми шукаємо засоби для подвоєння потужності системи, щоб досягти напівмільярда пикселей, що в перспективі дасть можливість побудови гигапиксельного дисплея"Куестер є головним архітектором систем, розгорнутих у будинках Calіt2.

До минулого тижня дисплей в Ирвине, побудований в 2005 році, тримав світовий рекорд дозволу - 200 мільйонів пикселей. Він розташований у центрі візуалізації й обробки зображень, яким керує Куестер. Коли група Куестера в 2006 році перейшла в UCSD, він почав роботу над наступним дисплеєм зі сверхразрешающей здатністю.У системі використаються технології від nVіdіa. Суперграфічний кластер складається з 80 відеокарт NVІDІ Quadro FX 5600. "Графіка й обчислювальні потужності цих відеокарт просто неймовірні", - ділиться враженнями Куестер. "Теоретична продуктивність кластера склала майже 40 Терафлопс. Думаю, пари років тому з такими потужностями можна було б зайняти гідне місце серед суперкомп'ютерів світу. Хоча це чисто теоретичні цифри, порівняння говорить про потенціал цього нового блоку, що виходять далеко за рамки створення вражаючої візуальної інформації."Обчислювальна потужність системи придасться для різного роду великомасштабних додатків, що оперують із більшою кількістю різноманітних даних, наприклад, биомедицине, дослідженнях Землі й клімату планети. Крім того, система, що поєднує розподілену графічну систему, дозволяє обмінюватися дослідницькими даними між двома інститутами.