gljukonaft (gljukonaft) wrote in foss_ru,
gljukonaft
gljukonaft
foss_ru

Category:

Зри в атом

Можно ли назвать свободным компьютер, в котором свободен софт и несвободно «железо»? Нет, конечно.

Но при понимании размеров и количества современных транзисторов и прочих элементов на кристалле полупроводника хакеры скисают – кажется, что атомный уровень любителям недоступен. А зря. Потому, что шанс на свободные любительские чипы всё-таки есть и даёт его нам как минимум атомный силовой микроскоп (АСМ).

Это такой микроскоп, который сканирует поверхность с помощью иголки, но может не только сканировать, но и захватывать и перемещать атомы.

















Работы в этом направлении уже ведутся фирмами: например, IBM пытается сделать на его основе оперативную энергонезависимую память.







Принцип работы АСМ довольно прост, вопрос только реализации, которая должна быть весьма изящной. Но даже в научном дорогом и полнофункциональном варианте это довольно компактное изделие – не больше МФУ.





Задача любителей состоит в создании более простого, предельно дешёвого и компактного свободного варианта этого микроскопа, который бы умел делать только одно: свободные чипы. Наверняка возможно упрощение, если сократить сферы применения до одной. При этом, однако, нужно учитывать и оптические с квантовыми технологии, хотя они и смежные.







Первый атомно-силовой микроскоп в музее Лондона. Даже неспециалисты могут заметить то, что его конструкция намного проще электронных микроскопов, устройство может поместиться на ладони. Фото: John Dalton / Wikipedia



Не обязательно любительский АСМ должен сразу дать поатомное разрешение – любой вариант полупроводниковой структуры, хотя бы в тысячу раз лучшей, чем у «Кристадина» будет практически востребован. Но к поатомной стремиться надо. Никто не мешает создать кристалл размерами с компакт-диск или винил, например. АСМ даст возможность создания трёхмерной структуры транзисторов – так что кристалл может расти и вверх – не хуже, чем у трёхмерных принтеров. Дискретные компоненты тоже не исключаются.

Также АСМ можно применять для выявления и уничтожения недокументированных возможностей в уже выпущенных проприетарных изделиях. Выявленные «закладки» и найденные способы борьбы с ними – публиковать.

Не обязательно это должен быть и АСМ – может можно придумать и что-то ещё, что позволит пробраться к атомам. Ведь АСМ, ввиду только одной иглы, выглядит малопроизводительным решением.

Обращение внимания любителей на АСМ может дать ещё один эффект – предложение более дешёвых АСМ промышленниками – ведь массовость спроса обеспечивает обычно снижение себестоимости. В этом аспекте неплохо вообще поднимать в обществе тему АСМ: кому-то его может не хватает уже сейчас для какой-то его промышленной деятельности, но про само существование АСМ он не знает, а кто-то может купить такой микроскоп своему ребёнку просто в качестве модной игрушки (нанотехнологии всё-таки).

При разработке свободного любительского АСМ нужно стараться закладывать возможность использования его исполнительной части в качестве насадки для более грубых устройств, например, 2D-3D принтеров, манипуляторов роботов. Только тогда будет возможность создания тонких структур на произвольных поверхностях, например, создание матриц дисплеев.

Сложно согласиться со Столлманом, что начинать нужно с побочных направлений десятилетиями – начинать нужно сразу и с главного, с основ. А основа цифровой электроники – кристалл микросхемы. От возможностей и параметров создания свободных чипов зависит и возможности, архитектура и программная модель компьютера.

Насчёт важности в плане свободности печатных плат и прочих злектромеханических и электромагнитных изделий – пожалуй преувеличение. Настоящим барьером является чип и только чип.

Откуда брать сырьё для АСМ? На это ответит конструкция АСМ. Может это будут какие-то пластинки-порошки-жидкости-газы особо чистых полупроводниковых/оптических материалов промышленного выпуска, возможно использовать для переработки морально устаревшие чипы, но может реальны и более грубые, природные источники. Например, обычные камни, если микроскоп будет способен понять и разделить их состав.

Трёхмерные принтеры очень забавное направление, но самое интригующее их возможное использование – печать живых органов (биопринтеры). В плане же «домашнего завода» наблюдаемые на картинках и видео многочисленные модели несколько не обкатаны что ли, да и по сырью, вероятно, дороги. Не хватает работы с металлом, деревом, стеклом и универсализма использования. Но эти вещи действительно разовьются постепенно обычным путём. Скорее всего завершённый вид этого интересного направления будет сильно отличаться от текущего и в программном и в аппаратном плане. Ну и управляются они теми же чипами. До чипов не может быть полного самовоспроизводства трёхмерных принтеров.

В начале двадцатого века борьба шла за один транзистор – в начале нынешнего – за один атом.





Найдутся ли в XXI веке люди, которые поднимут упавшее знамя товарища Лосева?
Tags: АСМ, наука и техника, свободное железо
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 11 comments