Техника - молодёжи 1963-03, страница 4
Наши авторы : № КОЗЫРЕВ, профессор. А. ВЕЙНИК, член-корр. АН БССР. Н. ВАРВАРОВ, старший научный сотрудник. Пролетарии всех стран, соединяйтесь! 31-й год издания • Ежемесячный популярный производственно-технический и научный журнал ЦК ВЛКСМ hnexHuka- да, современный оптотрон пока что медленно действующий прибор, но зато за его работой можно следить глазами: видны вспышки и затухания света. В машинах работают специальные высокочастотные транзисторы и так называемые тоннельные диоды для сверхбыстродействующих вычислительных установок, запоминающие элементы на тонких ферромагнитных пленках, получаемых испарением ферромагнитного сплава в вакууме. Сконструированы твисторы — ячейки, хранилища информации на магнитной проволоке, и параметроны — быстродействующие элементы, в которых используется электрическая емкость или индуктивность, меняющие свою величину в зависимости от заданных сигналов. Срок службы их весьма велик, и они надежны. Не прошли ученые и мимо разработки электрохимического устройства, могущего заменить электронную лампу. Принцип работы его основан на способности некоторых бесцветных органических веществ окрашиваться при облучении ультрафиолетовым светом. Под воздействием видимого света эти вещества возвращаются в свое первоначальное состояние. Многое обещает дать использование в счетных устройствах явления сверхпроводимости некоторых металлов. Такие металлы перестают оказывать какое-либо сопротивление электрическому току, если их поместить в жидкий гелий (температура —270JC). Основанный на этом принципе счетный элемент назвали «криотроном» (от греческого слова «криос» — «холод»). Пленочный криотрон реагирует на изменения тока почти мгновенно. Кроме того, эти элементы очень малы: пятьдесят штук их умещается на ногте большого пальца! Возможно, применение криотронов и есть один из путей к достижению больших скоростей счета при очень малых габаритах машины. Заманчива и другая перспектива — создать устройства в форме микромодулей из ми-кропластов площадью в несколько десятков квадратных миллиметров. Их толщина измеряется не микронами, а ангстремами. Есть пленки в две с половиной тысячи раз тоньше человеческого волоса! Небольшая коробочка вместит 600 тыс. деталей, которых достаточно для десятков машин. Ученые надеются в ближайшее время получить для вычислительных машин элементы размером не больше кристалла фотоэмульсии. Это позволит вместить в квадратный сантиметр миллион криотронов, а в кубический сантиметр — миллиарды. Раньше радиодетали соединяли монтажными проводами. Шел сложный, трудоемкий процесс пайки, В вычислительных машинах очень много разных деталей. Не так просто смонтировать их в единые схемы. Поэтому теперь применяют более совершенный метод монтажа — печатные схемы. В печатных схемах отдельные детали соединяют дорожкой из тонкого проводящего слоя, напечатанного или нанесенного химическим способом или напыленным через микротрафарет прямо на стенки корпуса. Недавно печатью стали изготовлять и некоторые элементы. Вместо длительного, кропотливого монтажа отдельного узла, блока машины теперь применяют однократный процесс печати. На панели отпечатаны и детали и их монтаж. Используют и фотохимические способы нанесения микродеталей. По-новому стали собирать и математические машины. Все они со- 1963 стоят из узлов и блоков, которые соединяют в общую схему. Блоки эти стандартизированы, им придано единообразие, и изготовляют их крупными сериями. Появились стандартные триггеры, собирательные схемы, схемы совпадения, магнитные барабаны, устройства ввода и др. Из них, как из деталей игры «Конструктор», можно собирать разные машины. Для этого надо только заранее рассчитать определенные схемы. Такой способ наряду с применением печатных схем позволил поставить на конвейер изготовление вычислительных машин. А какие грандиозные перспективы открыло для автоматизации сборки вычислительных машин применение блоков — модулей! Сборкой из этих сверхминиатюрных типовых деталей электронных машин может управлять сама электронная машина. Стоит только заложить в нее программу последовательности составления машины. Массовое производство удешевит вычислительные машины, и со временем они появятся на полках магазинов, как давно уже появились арифмометры, пишущие машинки, радиоприемники, телевизоры. История электронных вычислительных машин исчисляется всего годами, но вряд ли можно найти другую область техники, которая бы развивалась так стремительно. Первые математические машины... Одна из них — гигант, занимающий целое здание, в котором помещены и трансформаторы, и установки для охлаждения воздуха, и насосные станции. В машине 8 тыс. электронных ламп, 2 тыс. реле, много электромоторов. Другая, не менее сложная громадина в 40 отдельных панелей занимает зал длиной 30 м. В ней 18 тыс. электронных ламп, 500 электромеханических реле и множество других устройств. Эти машины по сравнению с современными кажутся уродливыми. Они выглядят примерно так же, как старые паровозы рядом с современными красавцами электровозами. Однако многое еще надо сделать, чтобы достичь в вычислительных машинах гигантских скоростей, огромной памяти, надежности, простоты, компактности и дешевизны всей установки. Потребуются не только новые элементы в будущих устройствах. Придется искать и новые принципы их работы. Только так можно строить невиданные еще сверхмашины. Какими они будут? Если смелее заглянуть вперед, то можно увидеть, как инженеры-химики прямо из растворов выращивают системы кристаллов — готовые электронные схемы вычислительных машин. Тогда электронная машина предстанет перед нами в виде красивого устройства не больше наручных часов, а мощная универсальная установка для научных исследований сможет содержать миллиарды элементов для неограниченной памяти и гигантского быстродействия. Ученые в своих устремлениях пошли еще дальше. Высказываются предположения об использовании в вычислительных машинах света. От точки к точке он будет посылаться по светопроводам импульсами — «выстрелами» со скоростью около 300 тыс. км/сек. Микроэлемент, в котором работает световой луч, может быть молекулой и даже атомом! Если удастся подойти к этой проблеме, то можно будет говорить не об элементах машин иэ систем кристаллов, а о машине-кристалле, о «думающих» кристаллах! Трудно сейчас что-либо сказать о возможностях таких вычислительных машин, и будут ли они вообще называться вычислительными машинами?! |
