Если вы администратор в компании, где есть внутреннее мобильное приложение, неважно для чего будь то обычный мессенджер или почта, или что-то особенное наподобие сканера штрих-кодов рано или поздно перед вами встанет задача удаленной настройки и менеджмента приложений. Прописать конкретный id или адрес сервера во всех телефонах можно при помощи костылей, но есть и готовое решение де-факто уже стандарт, который можно использовать совместно с одной из существующих EMM/UEM-платформ (Enterprise Mobile Management/Unified Endpoint Management).

В этой статье мы решили дать инструкцию, как сделать ваше Android-приложение конфигурируемым, если вы его разработчик. То есть: что конкретно нужно изменить в вашем приложении, чтобы выполнить потребности корпоративной аудитории. А еще мы описали всю работу администратора на примере платформы Knox Manage.

Постановка задачи

В интервью с коллегами из НИИ СОКБ (Научно-испытательный институт систем обеспечения комплексной безопасности) мы сошлись на мнении, что современную корпоративную мобильную инфраструктуру уже нельзя представить без централизованной системы управления.

Например, в швейцарской железнодорожной компании SBB каждый из 30 000 сотрудников получает кастомизированный под рабочие задачи телефон там не только почта и мессенджер, но и, к примеру, отправка сообщений о неисправностях. Возлагать на сотрудника задачу настройки всей этой периферии не только накладно в человеко-часах, но и чревато возможными ошибками в процессе. А еще в ряде случаев например, при появлении сбоев бывает проще полностью перепрошить и заново инициализировать телефон, чем искать ошибку. Поэтому, правильно выбранное решение для корпоративного приложения значительно облегчает жизнь IТ администратора компании.

Обычно, при внедрении централизованных систем мы сталкиваемся с двумя задачами:

1. Первичное подключение устройства к системе. Тут всё достаточно просто, уже давно существуют стандартные инструменты для этого: Knox Mobile Enrollment, Android Zero Touch и Android Enterprise Enrollment (EMM-токен, QR-коды и пр.)
   
2. Первичная настройка необходимых корпоративных приложений. Этот момент гораздо сложнее, так как у разных приложений совершенно разные параметры и настройки, и знать их все заранее невозможно
   

Общая схема решения

В качестве решения второй задачи существует механизм AppConfig, это не инициатива какой-то единичной компании, а действующая конвенция нескольких вендоров. Его суть кратко такова: разработчик реализует в своем мобильном приложении почте, мессенджере, клиенте видеосвязи и т.д. поддержку управляемых конфигураций (Managed Configurations), настраиваемых под конкретного пользователя. Разработчик решает, какие именно параметры в приложении можно задавать извне (идентификатор, имя пользователя, адрес сервера). Через корпоративный Google Play эти параметры попадают в EMM-систему. А она уже позволяет создавать управляемые конфигурации и удаленно назначать их определенным устройствам и пользователям.

Чтобы узнать, реализован ли такой функционал в конкретном приложении:

• Перейдите в корпоративный Google Play.
  
• Найдите нужное приложение.
  
• Если оно поддерживает управляемые конфигурации, то под названием увидите значок Это приложение можно настроить удаленно:
  

Общий процесс выглядит так:

1. Разработчик добавляет поддержку управляемых конфигураций в свое приложение. В файле схемы XML он указывает параметры, настраиваемые удаленно, и в коде приложения обеспечивает развертывание этих параметров. Затем выкладывает приложение в корпоративный Google Play.
   
2. EMM-система предоставляет интерфейс для администратора, через который XML-схема извлекается из приложения в Google Play при помощи iframe.
   
3. Администратор вводит значения параметров, которые должны оказаться на корпоративных устройствах. После этого EMM-система передает конфигурацию в Google Play.
   
4. Google Play обновляет приложение на всех корпоративных устройствах в соответствии с новой конфигурацией.
   

Процесс адаптации корпоративного мобильного приложения к AppConfig

Предположим, что вам требуется удаленно ввести адрес и имя пользователя в почтовом клиенте. На примере Samsung Knox Manage интерфейс настройки этих параметров с помощью управляемой конфигурации будет выглядеть так:



Для поля Email address вводим $emailaddress$, а для имени пользователя User name задаем $username$ (эти переменные будут подставляться динамически, в зависимости от конкретного пользователя).

Как разработчику добавить поддержку AppConfig в свое приложение?

Предположим, что мы разрабатываем мобильное приложение, в котором настраиваемый параметр адрес сервера. Согласно рекомендациям Google, разработчик должен:

1. Найти файл ресурсов XML, который обычно находится в папке проекта res/xml. В нем информация о всех настраиваемых параметрах, которая потом попадает в EMM-систему через Google Play APIs.
   
   

   <?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?><restrictionsxmlns:android="http://personeltest.ru/away/schemas.android.com/apk/res/android"><restriction android:key="address"android:title="@string/title" android:restrictionType="string" android:description="@string/description" android:defaultValue="sampleaddress"/> </restrictions>
   

2. Явно указать файл app_restrictions.xml в манифесте вашего приложения внутри тега application.
   
   

   <application android:allowBackup="true" android:icon="@mipmap/ic_launcher" android:label="@string/app_name" android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round" android:supportsRtl="true" android:theme="@style/AppTheme"> <meta-dataandroid:name="android.content.APP_RESTRICTIONS" android:resource="@xml/app_restrictions"/>
   

3. Реализовать обработку события ACTION_APPLICATION_RESTRICTIONS_CHANGED в коде приложения. Это шаг гарантирует, что приложение получит новое значение, определенное администратором.
   
   

   IntentFilterrestrictionFilter=newIntentFilter(Intent.ACTION_APPLICATION_RESTRICTIONS_CHANGED);BroadcastReceiverrestrictionReciever=newBroadcastReceiver(){@OverridepublicvoidonReceive(Contextcontext,Intentintent){BundleappRestrictions=restrictionsManager.getApplicationRestrictions();/*Fetchthevaluesofmanagedapplicationconfigurationfromthisbundleandtakeactioninyourappaccordingly.*/}};
   

В результате этой несложной доработки, после публикации приложения в корпоративном Google Play, вы сможете получать настраиваемую конфигурацию с сервера:


Приложение до и после получения конфигурации с сервера

Как администратору сконфигурировать приложение через консоль Knox Manage?

Чтобы задать управляющие конфигурации, администратору нужно добавить само приложение через Knox Manage (KM) из корпоративного магазина Google Play, либо загрузить его со своего компьютера, как Managed Google Play Private (тогда публикация в корпоративный Google Play необязательна). Для задания новой конфигурации:

1. В KM открываем вкладку Group, выбираем группу, привязанную к вашему устройству и нажимаем кнопку Application
   
   
2. Теперь выбираем ваше приложение и нажимаем Assign
   
   
3. В качестве Target Device выбираем Android Enterprise. Нажимаем на кнопку Set Configuration.
   
   
4. Если вы все сделали правильно и ваше приложение имеет поддержку AppConfig, то KM заполнит нужные параметры значениями. Просто вводим адрес сервера (не забываем ввести имя конфигурации) и нажимаем кнопку Save.
   
   
5. Нажимаем кнопку Assign, чтобы загрузить новую конфигурацию на устройство.
   
   
6. Нажимаем OK для подтверждения.
   
   

Если приложение запущено, и разработчик корректно реализовал поддержку AppConfig, то приложение получит новый адрес сервера, заданный в консоли KM.


Приложение с введенным через консоль KM адресом сервера

Конфигурируем не только приложения, но и само устройство

В какой-то момент разработчики задумались: а что, если мы хотим настраивать не только приложения, но и параметры самого устройства аналогичным способом? OEMConfig это новый стандарт для отправки конфигураций приложениям, написанным производителями устройств. Отправка производится посредством той же самой схемы в XML-формате. Этому стандарту следуют изготовители оборудования Android, что позволяет предоставить администраторам дополнительные возможности управления устройством. Так, на смартфонах Samsung с поддержкой Knox существует решение Knox Service Plugin (KSP), его можно загрузить из Google Play. Но об этом мы поговорим в другой раз.

Итог

• Используйте AppConfig для поддержки управляемых конфигураций вашими приложениями. Это довольно просто реализовать, а главное может быть реально полезным.
• Cоздавайте новую конфигурацию и отправляйте ее на устройства большого числа пользователей при помощи EMM-системы (в нашем примере Knox Manage).
• Как можно меньше костылей, пользуйтесь готовыми решениями и стандартными способами!

Дополнительные источники по теме:

• https://docs.samsungknox.com/admin/uem/km-configure-appconfig.htm
  
• https://docs.samsungknox.com/dev/managed-configurations/introduction-to-managed-configurations.htm
  
• https://developer.android.com/work/managed-configurations
  
• https://www.samsungknox.com/en/solutions/it-solutions/knox-manage
  
• https://www.appconfig.org/android/
  
• https://docs.samsungknox.com/admin/knox-service-plugin/welcome.htm
  

Автор: Павел Лепеев,
Engineer, B2B Pre/Post Sales
Business Development Team
Samsung R&D Institute Russia

Компания Samsung Electronics Co., Ltd. запускает официальную программу утилизации смартфонов Galaxy. В рамках этой программы корейский гигант предлагает владельцам устаревших физически и морально гаджетов перепрофилировать их, дав новую жизнь.

В новой жизни смартфоны станут элементами систем умного дома. Доступ к сервису получат пользователи из США, Кореи и Великобритании. Программа будет реализована в рамках инициативы Galaxy Upcycling at Home. Сейчас проект вошел в стадию бета-тестирования.

В чем заключается инициатива

Получившие своеобразный апгрейд устройства будут работать через приложение SmartThings. Приложение получит два новых режима: звуковой и световой задействующий датчики телефонов.

Во что превратят устаревшие модели телефонов серии Galaxy:

1. Инструмент присмотра за маленькими детьми со звуковым сенсором как радионяня.


2. Решение по присмотру за домашними питомцами со световым сенсором.


3. Датчик уровня освещенности в помещении. Причем устройство сможет автоматически включать свет, если уровень освещенности опустится ниже заданного.

Samsung
В компании заявляют, что в режиме звукового датчика устройства будут распознавать характерные звуки обыденной жизни. Записи можно сохранить. В случае обнаружения устройством детского плача, лая собаки, мяуканья кошки, стука оно отправит уведомление на смартфон пользователя. Пользователь сможет прослушать записанный звук.

Чтобы девайсы могли длительное время работать в режиме обнаружения света и звука, Samsung оснастила устройства решениями по оптимизации энергопотребления.

В итоге все устройства будут легко взаимодействовать с широким спектром IoT-систем.

Что еще

По словам вице-президента и руководителя группы SmartThings в Samsung Джайен Джанг (Jaeyeon Jung) интерес пользователей к умным домашним устройствам активно растет, поэтому неиспользуемые устройства Galaxy могут помочь превратить каждый дом в умный.

Решение, безусловно, выглядит интересно, однако использует только часть потенциала смартфонов. Пока что не будет задействоваться камера наиболее распространенная и потенциально полезная часть старого смартфона.

Кроме того, было бы в целом здорово, если бы компания разблокировала загрузчики. Так даже пользователи, не имеющие навыков рутования, смогли бы удалить старые, неиспользуемые приложения и ОС, устанавливая новое и подходящее ПО.

Только за месяц этот вопрос был задан на трех митапах по тестированию, естественно в том формате ответ был очень общий. Информации совсем немного. Задача требует работы со статистикой, а это в основные обязанности тестировщика не входит. Я со статистикой работала плотно, есть что рассказать, чем поделиться и, что не менее важно, сейчас у меня есть время, а такая публикация требует его немало. Я ничего не продаю, я просто делюсь своими знаниями ).

Просьба к опытным QA mobil поделиться своим опытом в комментариях. Это не займет много времени. А новичкам это нужно.

В первой части мы заглянули в готовый список и прошли четыре первых шага: попытались получить свою статистику, проанализировали приложение и ЦА, подготовили шаблон требований/характеристик, изучив статистику производителей. И отдельно подумали нужен ли нам планшет(ы).

Во второй переходим к выбору конкретных моделей, попутно изучив лидеров и общие тенденции рынка.


Обозначим основные принципы выбора устройств:

• стремимся охватить больше параметров из первой таблицы;
• между популярностью и разнообразием выбор в сторону разнообразия, но с учетом популярности;
• для Android наиболее важный критерий производитель, следом экран (соотношение сторон);
• учитываем не только бюджет, но и количество тестировщиков на проекте.

Мы подберем устройства для условного нового приложения на обе платформы. ЦА среднестатистическая, русскоговорящая. Гео: Россия (2/3 пользователей) и Украина, Беларусь. Само приложение не использует камеру, GPS etc. В команде предполагается три тестировщика.
Наша команда сказала да на вопросы про планшет и Huawei.
Теперь шагаем дальше.

5. Готовим таблицу устройств

Она тоже, скорее всего, будет индивидуальна, вариант ниже это самая основа для нашего среднестатистического.

Цены указываю московские, переведенные в $. В Европе дешевле, в регионах дороже.
Желательно еще добавить столбец Пояснения, туда например топ-1 Android по РФ, трафик 20г. Позже сюда же добавить столбец OS и распределить кому что.

6. Первым в список претендентов занесите эталонное устройство (актуально для Android)

Обычно это Google Pixel. Именно с него желательно начинать тестирование.
Наиболее благоприятно была принята бюджетная модель 3a (вдвое дешевле флагманов), снятая с производства в июле 2020 (в августе-сентябре ожидается анонс 4a), пока запишем Google Pixel 3a, еще можно найти в продаже.

Иногда (в распределенной команде) этот пункт может быть заменен (или внесен в список вторым пунктом) на любимый девайс разработчика, вполне возможно это будет большой гиковский OnePlus или Samsung на чистом Android. На нем желательно прогонять найденные на других устройствах баги. Неплохо помогает от у меня не воспроизводится в сложных случаях. Либо прямое указание на девайсозависимость в багрепортах облегчает жизнь разработчикам, когда вы одна команда.

Впрочем, при очень скромном бюджете это можно оставить и на потом: разработчикам будет сложнее, но и ваша аудитория скорее всего не на Пикселах и ВанПлюсах сидит.

7. Самые популярные

На эти устройства ляжет самая большая нагрузка, больше всего времени вы проведете именно с ними.

Если ваше приложение ориентировано не технологически продвинутую аудиторию, идите за статистикой на AppBrain.

Мы же отправимся на DeviceAtlas .

По их заверениям они охватывают порядка 20% пользователей и это действительно высокий охват, но как любая не ваша статистика, не 100% верный (можно например сравнить со статистикой AppBrain по ссылке выше). В открытом доступе топ-12 мобильного трафика по нескольким десяткам стран. Есть Россия и Украина. Пока еще данные на Q2 2019.





Начнем с iOS, тут все просто и понятно, записываем iPhone7. Лидер по трафику, удачная модель с хорошими продажами, процент со временем будет падать, но еще долго продержится в топах.

На Android в таблицу записываем Xiaomi Redmi Note 4.



Для понимания ситуации с лидирующими устройствами покажу три диаграммы с трех разных сайтов: общетематический, с широкой тематикой и узкотематический.

Первое на что хочу обратить ваше внимание нарезка торта узкими сегментами, иными словами минимальная разница между первым, вторым, третьим популярным устройством. Так что если допустим у вашей группы уже есть в наличии Xiaomi 4X (Xiaomi-лидер прошлых лет), нет необходимости докупать Note 4.

Второй момент ЦА может отличаться в предпочтениях, от среднестатистического использования устройств, что видно на третей диаграмме, обратите внимание на позиции 2 и 6 (Meizu M3s и ASUS ZB602KL).

8. Перспективные новички

Теперь от лидеров трафика перейдем к лидерам продаж. Просматриваем общие тенденции, смотрим были ли явные лидеры (продажи с большим отрывом, а не просто первый среди проданных) и обращаем внимание на iPhone, который пока только один и модели тех лидирующих с большим отрывом производителей, которые у нас еще не закрыты (Samsung и Huawei).

Тут просто поиск в помощь. Начинаем с общих, потом переходим на регион. По мировым тенденциям узнаем что в конце 2019 Apple (в IV квартале продано 73,8 млн штук) обошел Samsung, во многом благодаря продажам 11-х моделей, а в 2020 вперед вырвался Huawei, но преимущественно за счет китайского рынка. По Самсунгу не оправдали надежд продажи Galaxy S20, но отлично пошел Galaxy A51. Xiaomi захватил Индию став там номером 1, и продолжает движение в Европу.

В августе начались продажи Samsung Galaxy M31s, который по сути тот же A51, но с очень большой батареей (6000mAh), компания возлагает надежды на эту модель, надеясь отвоевать у Xiaomi упущенное лидерство.

На Российском рынке активно идут продажи телефонов компании Huawei (бренды Huawei и Honor) невзирая на проблемы с Google Play, а среди продаж Самсунга более трети пришлось на Samsung Galaxy A51, это явный лидер.



Вносим в таблицу iPhone 11 (хотя при большем бюджете можно бы было взять допустим iPhone Xs и 11 Pro Max, чтоб полнее закрыть варианты по экранам) и Samsung Galaxy A51

9. Доукомплектовать тройку лидеров-производителей (Android)

У нас закрыты Xiaomi и Samsung, осталось подобрать устройство Huawei.

Открываем DeviceAtlas и поиском по странице ищем и выписываем какие модели лидируют у соседей:

• Испания: Huawei P8 Lite (1), Huawei 20 Lite (3);
• Италия: Huawei P10 Lite (2), Huawei P8 Lite (4), Huawei P9 Lite (5), Huawei P20 Lite (6);
• Польша: Huawei P9 Lite (3), Huawei Mate 10 Lite (5).

В скобках указана позиция в рейтинге среди Андроид-устройств на эту страну.

Проверяем характеристики тех, что встречаются несколько раз, желательно найти 18:9.
Huawei P8 и P9 с таким же экраном, как Xiaomi Redmi Note 4 который уже в списке, а вот Huawei P20 Lite 19:9, что тоже вполне подойдет. К тому же на той статистике сайтов, что кидала выше эта модель на 4-й позиция на среднем графике, т.е. на местном рынке представлен и активно используется. Отлично. Записываем.

Если нет реальной статистики сайтов обязательно проверить продается ли модель в РФ.

10. Пятый игрок на Adroid

Теперь внимательно посмотрите обе таблицы, сверяя чего не хватает.

Вполне возможно, что через пару лет при выборе по этой схеме у вас останется незакрытым соотношение сторон 16:9. У нас же нет варианта 18:9. И нет девайса на Android c бровью/челкой, да и разрешение сплошь 1080, хоть на него сейчас и приходится 75% устройств, неплохо бы закрыть и 720/750.

Идем в каталог, который дает возможность выбирать устройства по параметрам включая соотношение сторон. Такая возможность есть на e-katalog.

Просматриваем результат, обращая внимание на Lenovo, LG, Sony, Nokia (в первой части, когда производителей смотрели, обращала ваше внимание), Meizu, ASUS (были в статистики сайтов выше).

Это устройство будет использоваться не очень активно, не имеет смысла брать дорогую Соньку, смотрим варианты подешевле.

Устанавливаем 18:9, сортировка по популярности. Выбираем с челкой и нет ни одного соответствия.

Убираем 18:9 и смотрим что есть с челкой.

Хороший вариант за $125 Nokia 5.1 Plus, но уже нет в продаже.

Выбираем Motorola Moto G7 Play. Соотношение сторон не то что искали, но при этом разрешение всего 720 и челка неплохие параметры для тестирования при цене $97.

11. Планшеты

В первой части было обсуждение нужны ли планшеты вообще. Там же посмотрели, что однозначно лидирует Apple.

У iPad четыре модельных ряда: просто iPad, iPad Air, iPad mini, iPad Pro.

Сама бы с удовольствием почитала мнение профи, есть ли разница на каком именно тестировать. На мой взгляд, важно чтоб в пуле устройств был хоть один iPad и если это не специализированное приложение, не имеет большого значения который именно.

Я сделала ставку на iPad Pro 12.9`.

Во-первых самый большой экран, во-вторых у него хорошие перспективы и его процент будет расти: его любят дизайнеры, его покупают вместо ноутбука (с клавиатурой), прошками снабжают своих сотрудников/представителей многие крупные фирмы.

Но можно было взять mini 5 (у меня сейчас mini 5, Pro 12,9 в планах).

Потому что предыдущие четыре mini в свое время были лидерами продаж и исходя из этого количество девайсов на руках должно быть заметным и у него разрешение такое же как у Air 2 и Pro 9.7 (разрешения).

Можно было взять простой iPad потому что это золотая середина или iPad Air 3, потому что по статистике в мире больше всего их младшей версии iPad Air 2.

У Apple есть сравнением моделей www.apple.com/ru/ipad/compare доступны как модели в продаже, так и уже снятые с производства (отдельным блоком в общем списке).



Теперь переходим к Android.
Статистику по производителям смотрим на Statcounter.







Статистика по странам несколько отличается, но везде лидирует Samsung.

Не имея доступа к статистике трафика по моделям планшетов, гуглим что там было с продажами в прошлом году.

В 2019-м самыми популярными у Samsung были дешёвые модели Galaxy Tab A и Galaxy Tab E.

Заглядываю в доступную мне статистику сайтов так и есть.

Много Galaxy Tab A и Galaxy Tab E, при этом без явного лидера.





В начале списка повторяются модели Galaxy Tab A 10.1 и Galaxy Tab E 9.6, их можно и брать.

Когда нет вообще никакой статы, с учетом совсем небольшого процента андроид-планшетов в общем трафике, можно выбрать модель условно на глаз.

Пролистать предложения на рынке с сортировкой сначала популярные в больших активных каталогах:

• Яндекс.Маркет
• e-katalog
• Онлайнер (Беларусь, модерируемые обзвоном отзывы)

Обращаем внимание и на количество отзывов/оценок.
(Дорогую серию S не смотрим, только A и Е)
В двух каталогах из трех на оба параметра лидер Galaxy Tab A 10.1, его и записываем.



Это практически итоговая таблица.

12. Версия операционной системы

Последний шаг распределить версии операционной системы (ОС) по устройствам.
Не забывайте что и ОС не любая станет на любой телефон. По Android в помощь GSMArena .



Я не буду расписывать эту часть.

Толково описано в уже имеющихся публикациях:

Сервисы статистики для мобильных приложений

Что общего у мобильного QA и осьминога. Это 16 год, но подход актуален.

Ну и на курсах выбору ОС учат.

Яндекс.Практикум посвящает несколько уроков выбору окружения на Desktop, базовые принципы те же.

На курсах по мобильному LearnQA подробно рассказывают и про выбор мобильных ОС и базово про выбор устройств, достаточно для первого выбора, тем более на диплом придется самому поискать под конкретный проект и бюджет.

Подводя итог

Итого, в середине 2020 на закупку среднего пула устройств без планшетов уйдет примерно $2500-$3000, на планшеты еще +$1500. Подчеркиваю среднего. Если приложение или мобильная версия сайта нацелена на премиум сегмент закупка флагманов потребует совсем других вложений.

То что сегодня тестирование перестает быть прерогативой только крупных проектов это замечательно. Но больно читать в QA-каналах метание тестировщиков когда сказали один девайс оплатят. Это не серьезно. Так это не работает. Если уж совсем туго, можно в самом начале сократить до пяти устройств, но точно не до одного-двух.

Всем удачного тестирования и поменьше живых багов.

Светлана Скребнёва

Photo by Justin Peralta on Unsplash

Исследователи из Института передовых технологий Samsung создали голографический экран с fps до 30 кадров в секунду. На таком мониторе можно будет смотреть реалистичное трехмерное видео в офисе и дома.

Голографическим технологиям уже больше 70 лет. Однако до сих пор эта технология не особенно продвинулась например, нет голографических дисплеев, о которых писали фантасты еще полвека назад. Главным образом, по трем причинам: узкий угол обзора голографии, слишком громоздкая оптика и высокие требования к производительности оборудования, которое генерирует голограмму.

Фотография голографического изображения, поддерживаемого реальной рукой.
Photo: Jungkwuen An et al. / Nature Communications, 2020

В основе технологии такое физическое явление, как дифракция света. С ее помощью исследователи добились создания объемных изображений. К слову, внутри у голографического дисплея традиционная оптическая схема, которая известна ученым многие десятки лет. Просто раньше поместить ее внутрь смартфона или монитор было невозможно. Всегда приходилось выбирать из двух зол: нужный размер экрана или достаточный угол обзора. Например, монитор диаметром 10 дюймов имел угол обзора 0, 25 градуса. При увеличении угла до удобных 30 градусов, монитор должен быть уже < 0,1 дюйма.

Перед физиками из Samsung стояла задача увеличить угол обзора. Нужных результатов удалось достичь при помощи модулей преобразования света. Для конструкции использовали три пучка света от красного, зеленого и синего лазеров. Они необходимы для получения цветного изображения. Свет попадает на жидкокристаллический экран модуль, отклонения которого меняют направление световых лучей и создают объемную картинку.

Оптическая система для получения голографического изображения.
Photo: Jungkwuen An et al. / Nature Communications, 2020

Обычный модуль может отклонять на относительно большие углы только короткие пучки. В противном случае, его размер будет слишком большим, так что его не получится встроить в обычный дисплей. Чтобы решить эту проблему, физики из Samsung после модуля установили волноводы. Волноводы удлиняют пучки диаметром 14 х 140 мм до 140 х 230 мм. Как результат, итоговое изображение на мониторе сформировано пространственным модулятором света, который преобразовывает пучки в заданное изображение.


Прототип дисплея Samsung.
Photo: Jungkwuen An et al. / Nature Communications, 2020

Помимо сложностей с габаритами генерирующей голограмму схемы, ученые решили задачу длительных вычислений, которые требуют больших мощностей. Так, для создания реалистичной картинки нужно понимать, что будет на сетчатке глаза наблюдателя, так что необходимо отслеживать положение глаз относительно монитора. Полученные сведения должны служить обратной связью для голографической системы. От скорости обработки системой кадров зависит fps. Ускорить процесс удалось за счет параллельных вычислений для обоих глаз. И еще важный момент систему можно подключить к любому современному смартфону.

В будущем конструкцию планируют довести до размеров, подходящих для встраивания в мобильные устройства.

Как создаются современные процессоры? Насколько это сложный и интересный процесс и почему так важна некая Экстремальная УФ-литография? В этот раз мы копнули действительно глубоко и готовы рассказать вам об этой магии технологий. Располагайтесь поудобнее, будет интересно.

Вот вам затравочка 30-килоВаттный лазер в вакууме стреляет по капле олова и превращает ее в плазму скажете фантастика?

А мы разберемся как это работает и расскажем об одной компании из Европы, которая стоит тенью за всеми гигантами Apple, AMD, Intel, Qualcomm, Samsung и другими и без нее никаких новых процессоров бы и не было. И нет это, к сожалению не Чебоксарский завод электроники.



Чтобы понять процесс экстремальной ультрафиолетовой литографии нам надо для начала понять, что вообще такое фотолитография. Сам процесс по своей сути очень похож на то как печатаются фотографии с с пленочных негативов на фотобумагу! Не верите сейчас все объясним.

Фотолитография

Начнем с простого примера возьмем прозрачное стекло и нанесем на него какой-то геометрический рисунок, оставив при этом какие-то участки без краски. По сути, сделаем трафарет. Приложим этот кусок стекла к фонарику и включим его. Мы получим ровно тот же рисунок в виде тени, который мы нанесли на кусок стекла.



В производстве процессоров этот кусок стекла с рисунком называется маска. Маска позволяет получить на поверхности любого материала засвеченные и незасвеченные участки любой плоской формы.

Хорошо рисунок на поверхности мы получили, но это всего лишь тень. Теперь надо как-то его там сохранить. Для этого на поверхность кремниевой пластины наносится специальный светочувствительный слой, который называют Фоторезистом. Для простоты мы не будем тут говорить о позитивных и негативных фоторезистах, почему они так реагируют, все-таки мы не на уроке Физической химии. Просто скажем, что это такое вещество, которое меняет свои свойства, когда на него попадает свет на определенной частоте, то есть на определенной длине волны.

Опять же как и на фотопленке или фотобумаге специальные слои материалов реагируют на свет!



После того как нужные нам участки на кремнии мы засветили, именно их мы можем убрать, оставив при этом на месте остальные, то есть незасвеченные участки. В итоге мы получили тот рисунок, который и хотели. Это и есть фотолитография!

Конечно, кроме фотолитографии в производстве процессоров участвуют и другие процессы, такие как травление и осаждение, фактически комбинацией этих процессов вместе с фотолитографией транзисторы как-бы печатаются слой за слоем на кремнии.

Технология не новая, почти все процессоры начиная с 1960-х производятся при помощи фотолитографии. Именна эта технология открыла мир полевых транзисторов и путь ко всей современной микроэлектронике.

Но по-настоящему большой скачок в этой области произошел только недавно! С переходом на EUV. И всё из-за длинный волны 13.5 нм. Не переживайте, сейчас объясню!



Длина волны на которой светит наш фонарик это невероятно важный параметр. Именно она и определяет насколько маленьким вы можете получить элементы на кристалле.

Правило максимально простое: Меньше длина волны больше разрешение, и меньше техпроцесс!



Обратите внимание на картинку. Абсолютно все процессоры начиная с начала 90-х до 2019 года производились с использованием процесса Глубокой УФ-литографии, или DUV литографии. Это то, что было до Экстремальной.

Он основывался на использовании фторид-аргонового лазера, который испускает свет с длиной волны в 193 нанометра. Этот свет лежит в области глубокого ультрафиолета отсюда и название.

Он проходит через систему линз, маску и попадает на наш кристалл покрытый фоторезистом, создавая необходимый рисунок.





Но у этой технологии тоже были свои ограничения, завязанные на фундаментальных законах физики.

Какой же минимальный техпроцесс возможен? Смотрим на формулу (только не пугайтесь):



Здесь Лямбда это и есть наша длина волны, а CD это critical dimension, то есть минимальный размер получаемой структуры. То есть с использованием старой DUV литографии нельзя получить структуры не меньше примерно 50 нм. Но как же это так спросите вы? Ведь производители отлично делали и 14 и 10 нм, а кто-то даже и 7 нм с использованием DUV литографии.

Они пошли на хитрости. Вместо одного засвета через одну единую маску, они стали использовать несколько масок, с разными рисунками, которые дополняют друг-друга. Это процесс получил название множественное экспонирование. Назовем это принципом слоеного пирога!



Да производители обошли прямые физические ограничения, но физику не обманули!

Появилась серьезная проблема: эти дополнительные шаги сделали производство каждого чипа гораздо дороже, из-за них увеличивается количества брака, есть и другие проблемы.

То есть в теории можно продолжить работать со старой технологией и путем игры с масками и экспонированием (двойная, тройная, четверная экспозиция) уменьшать размеры и дальше, но это сделает процы золотыми. Ведь с каждым слоем процент брака возрастает все выше, а ошибка накапливается!

То есть можно сказать, что DUV это тупик! Что делать дальше, как уменьшать?

И тут на помощь приходит великая и ужасная технология Экстремальной УФ-литографии, или EUV-литографии!



Посмотрите на фото оно прекрасно демонстрирует различие двух технологий. Обе получены с использованием 7-нанометрового техпроцесса, но та что слева получена с использованием DUV-литографии и с теми самыми хитростями о которых мы говорили тройное экспонирование, то есть с поэтапным использованием 3 разных масок. Справа же технология EUV литографии на 13.5 нанометрах, с использованием одной единственной маски разница очевидна границы гораздо четче, лучший контроль геометрии, ну и сам процесс намного быстрее, меньше процент брака, то есть в конце концов дешевле. Вот она дорога в светлое будущее, почему бы сразу так не делать, в чем проблема?

Как работает EUV-литография

Все дело в том, что хоть EUV это та же литография, внутри в деталях все гораздо сложнее и тут ученые и инженеры столкнулись с новыми проблемами!

Сама технология экстремальной УФ-литографии начала разрабатываться в самом начале 2000 годов. В ней используется источник, который излучает свет с длинной волны в 13.5 нанометров то есть на нижней границе УФ-спектра, близко к рентгену!

В теории этим способом можно создавать структуры уже критических размеров настолько маленьких, что еще чуть-чуть и на них перестанут действовать законы обычной физики. То есть после 5 нм мы попадаем в квантовой мир!





Но даже эта проблема на данный момент решена. Есть источник возьми, да и делай себе сколь угодно маленькие процессоры.

Все совсем не так просто!

Проблема таких коротких длин волн в том, что они поглощаются почти всеми материалами, поэтому обычные линзы что были раньше уже не подходят. Что делать?

Для управления таким светом было принято решение создать специальные отражающие зеркальные линзы. И эти линзы должны быть гладкими! Очень гладкими!!! Практически идеально гладкими!

Вот вом аналогия растянем линзу до размеров, скажем, Германии, так вот ее площадь должна быть такой гладкой, что ничего не должно выпирать больше чем на 1 миллиметр. Этот параметр называется шероховатостью линзы и у нужной нам он должен быть меньше 0.5 нанометра. Это уже близко к размерам АТОМА! Кто же сможет подковать блоху?

Конечно, Zeiss только они на это способны! Да та самая компания Zeiss, чьи линзы стоят на моем фотике, были в Nokia или во флагманах Sony Xperia.



Одна проблема решена линзы есть!

Есть и вторая этот свет рассеивается даже в простом воздухе. Поэтому для того чтобы процесс прошел нормально его надо проводить в вакууме!

Про частички пыли и грязи я вообще молчу понятно что их там вообще не должно быть. Чистые комнаты на таком производстве на порядки чище, чем операционные в больницах! Люди буквально ходят в скафандрах. Любая, даже самая маленькая частичка грязи кожи воздуха может испортить и маску и зеркала!

А что же с источником? Просто поставили специальный лазер на более короткую длину волны и все? Проблема в том, что ни лампочек, ни лазеров, ни каких-либо других нормальных источников света, которые излучают на такой длине волны просто не существует в природе.

И как же тогда получают нужное излучение? Элементарно, Ватсон нам нужна плазма.

Надо нагреть оловянный пар до температур в 100 раз больших, чем температура поверхности солнца! Всего-то! И за этим стоит почти 2 десятилетия разработок.

В установке для производства процессоров по EUV-литографии, о которой мы поговорим отдельно установлен специальный углекислотный лазер, который опять же может производиться в тандеме всего двух компаний в мире немецкой фирмой Trumpf и американской Cymer. Этот монстр мощностью в 30 киловатт стреляет по 2 импульса с частотой 50 килогерц.

Лазер попадает в капли олова, первый выстрел фактически плющит и превращает каплю в блин, которая становится легкой мишенью для второго залпа, который ее поджигает. И происходит это 50 тысяч раз в секунду! А образовавшаяся плазма и излучает этот свет в экстремальном УФ спектре.





И естественно, это только самая база, но мы попробовали нарисовать вам картину того насколько это сложный и крутой процесс.

Компания, стоящая за производством всех процессоров

О технологии рассказали, значит ее кто-то придумал и реализовал, но ее разработка оказалась настолько дорогой, что даже крупные гиганты и воротилы не способны потянуть такие бюджеты!

В итоге, чтобы это стало реальностью всем пришлось скинуться Intel в 2012 году, а TSMC и Samsung где-то в 2015 году приняли участие в общем проекте. Суммарные инвестиции составили, по разным оценкам от 14 до 21 млрд долларов! Из которых почти 10 млрд были вложены в одну единственную нидерландскую компанию ASML. Именно она и стоит за всем производством процессоров в мире по методу EUV-литографии! Вау! Что за ASML и почему мы о ней ничего не слышали? Компания из Нидерландов что за темная лошадка?

Все дело в том, что ASML создали тот самый инструмент без которого Apple, Самсунг и Intel с AMD фактически как без рук! Речь идет об установке стоимостью более 120 миллионов долларов. Она огромная, 180-тонная, потребляет почти 1 мегаватт электроэнергии, и ей нужно почти 1.5 тонны воды в минуту для охлаждения! Но даже при такой цене очереди на них стоят годами ведь в год этих машин производится несколько десятков штук.



Тут же стоит упомянуть немалый вклад российских умов. Например, один из создателей этой технологии Банин Вадим Евгеньевич, сейчас директор по разработке в ASML. Также в компании работают и другие наши соотечественники!

Мы выяснили, что эта компания делает одни из самых технологичных девайсов, в котором собраны все знания человечества и на них производят процессоры все IT-гиганты сразу!



Но не только ASML стоит за спиной нам известных IT-гигантов. Их установки состоят из более чем 100 тысяч деталей, которые производятся более чем тысячей компаний по всему миру. Все эти компании связаны друг с другом!

Будущее

Но что же будет дальше! Вы что думали, что мы оставим вас оставим в дне сегодняшнем? Нет мы подглядели в будущее! Мы раздобыли информацию что будет после пяти или даже двух нм!

Во-первых, прямо сейчас, пока вы смотрите это видео TSMC уже штампует новые процессоры для HUAWEI, Apple и Samsung с использованием EUV-литографии, но не на 7 нм, как было с Apple A13 и Kirin 990, а на 5 нм техпроцессе! И этому есть множества потверждений! И о них мы услышим уже этой осенью. Как вам такое A14 Bionic будет 5нм! Так же ждем новые Exynos на 5 нм и процессоры Google, о которых мы рассказывали отдельно! Qualcomm наверняка тоже подтянется за ними, но тут мы не располагаем данными!

А во-вторых, и это вообще взрывает мозг, ASML уже заканчивает разработку установок, которые позволят производить процессоры на 2 нанометровом техпроцессе и даже меньше всего через 4-5 лет!

Для этого ребята из нидерландской компании совместно с немецкой Zeiss разработали новые зеркальные линзы, с высокими значениями апертуры. Это анаморфная оптика она и многое другое позволит увеличить разрешающую способность.

Сам процесс по сути тот же EUV, но с приставкой High-NA EUV. А сами агрегаты буду занимать еще большие размеры, посмотрите вот так для них делают оптику!



Этот год тяжелый для всех, но в тоже время посмотрите какими шагами начинают развиваться технологии, все шире и шире. Нас ждут новые процессоры с мощностями, которые нам и не снились.

Кроме этого развиваются совершенно новые типы процессоров такие как NPU для нейровычислений.

Почему накопители SSD ускоряются после очистки и насколько важен размер кэша бенчмарки популярных моделей PCIe 4.0



В прошлом году SSD впервые в истории обогнали HDD по объёму продаж. В отличие от винчестеров, здесь сумасшедший технический прогресс. За несколько лет рынок меняется кардинально: интерфейс NVMe вместо SATA, память SLCMLCTLCQLC

Замена системного диска с HDD на SSD иногда самый мощный апгрейд, который можно сделать с компьютером. Главный прирост в отклике системы и софта даёт скорость случайного доступа, которая даже у самых дешёвых SSD на пару порядков быстрее, чем у HDD. А современные SSD практически не уступают по скорости оперативной памяти. Основная проблема живучесть. При интенсивной эксплуатации они слишком быстро выходят из строя.

Давайте посмотрим, что произошло на рынке потребительских SSD за последние десять лет. И как выбор конкретных технологий влияет на производительность.

SSD в целом становятся всё более сложными, поэтому объективная оценка их производительности не простое занятие. Из-за этого у производителей появляется всё больше способов, как ввести в заблуждение потребителей и спрятать реальную производительность за некой единой священной метрикой.

В январе 2021 года издание AnandTech провело тестирование девяти современных моделей SSD на 1 ТБ. Описание этого эксперимента показывает никакой единой метрики не существует.

Новая флэш-память

SSD на массовом рынке появились более десяти лет назад. Например, компания Intel выпустила свои первые SSD в 2008 году: это были модели X25-M и X18-M объёмом 80 ГБ с форм-фактором 2.5" и 1.8", соответственно. Первая вышла по рекомендованной цене $595


Intel X25-M

Много воды утекло с тех пор. Сейчас мы видим десятки терабайтных моделей по гораздо меньшей цене. Но основные принципы работы твёрдотельных накопителей не изменились. И главные проблемы флэш-памяти NAND по-прежнему актуальны:

• невозможность напрямую вносить изменения в записанные блоки данных во флэш-памяти, запись новой информации производится в пустые ячейки;
  
• несоответствие между размерами страниц NAND и размерами блоков стирания;
  
• снижение производительности при заполнении накопителя.

Бенчмарки старых SSD образца 2009 года


Вернуть изначальную производительность старых SSD можно было только с помощью утилиты HDD ERASE, источник

Всё это по-прежнему актуально. Современные твёрдотельные накопители намного больше, быстрее и дешевле, но их контроллеры и прошивки не решили названные проблемы до конца. У современных SSD появились и некоторые дополнительные проблемы, которые ещё больше усложняют механизмы их работы и затрудняют объективное тестирование.

Примерно в 2014 году появились накопители с памятью TLC NAND и поддержкой прямого интерфейса NVMe. К настоящему времени обе эти технологии практически захватили рынок: память MLC практически исчезла, а NVMe дефолтный интерфейс для новых моделей. Более высокая производительность PCIe/NVMe по сравнению с SATA даёт ошеломляющую разнице в бенчмарках, но с точки зрения дизайна бенчмарков на самом деле важнее был переход на TLC. Это связано с тем, что потребительские твёрдотельные накопители TLC в значительной степени зависят от кэширования SLC.



В накопителе чем больше битов мы записываем в ячейку, тем она сложнее (и медленнее). Современные диски записывают 3 бита на ячейку (TLC) или 4 бита (QLC). Оба варианта медленнее для записи, чем запись 1 бита на ячейку (SLC). Поэтому в SSD часть ячеек обрабатывается в режиме SLC, это позволяет увеличить поток входных данных.

Недостатком является то, что данные из SLC NAND потом надо переписать в блоки, которые работают как MLC/TLC/QLC. Этот процесс часто называют фолдингом, он обычно автоматически выполняется во время простоя накопителя, где задержка не важна. Таким образом освобождается место в кэше SLC для дальнейшего использования.

Обязательное SLC-кэширование в современных SSD

Кэширование SLC создаёт два уровня производительности один внутри кэша, и один снаружи. Большинство пользователей никогда не видят производительности снаружи кэша. Реальные потребительские рабочие нагрузки почти никогда не пишут десятки или сотни ГБ непрерывно, особенно на высоких скоростях (быстрее, чем гигабитный Ethernet) даже запись несжатого видео 4k60 немного меньше 1,5 Гбит/с, в то время как высококачественные NVMe теперь предлагают пиковую скорость записи выше 4 Гбита/с. Но на самом деле включение более реального варианта использования с адекватными перерывами для диска, чтобы освободить кэш SLC во время простоя, делает результаты тестирования более релевантными для многих пользователей.

Размеры кэша SLC также зачастую зависят от объёма свободного места на диске. Например, при заполнении SSD на 75% может остаться только 10% от обычного размера кэша SLC. Тесты, которые работают с почти пустым диском, могут преувеличить преимущества кэширования SLC по сравнению с тем, что испытывают пользователи, когда они фактически используют большую часть рекламируемой ёмкости своего накопителя.


Изменение размера кэша SLC в зависимости от объёма свободного места в Intel SSD 665p

Накопители QLC ещё больше усложнили ситуацию, поскольку они пытаются держать кэш максимально заполненным для ускорения доступа к данным.

Накопители NVMe (и некоторые SATA) также чувствительным к температуре. Накопители M.2, потребляющие более 5 Вт на пике, могут сильно нагреваться, поэтому сейчас многие из них поставляются в комплекте с радиаторами.

Данные SSD: локальность и DRAM

Кроме интерфейса (SATA, PCIe 3.0, PCIe 4.0) и выбора флэш-памяти TLC или QLC NAND, есть ещё несколько важных технологических различий между SSD высокого класса и начального уровня. Например, метод хранения метаданных Flash Translation Layer (FTL) информации, какое физическое местоположение соответствует каждому логическому адресу (Logical Block Address, LBA).

В течение нескольких лет большинство SSD использовали большую простую таблицу поиска. Несложно посчитать, что для диска 1 ТБ с секторами по 4 КБ требуется таблица отображения FTL почти на 1 ГБ. Это увеличивает стоимость привода, а производители SSD пытаются снизить свои расходы. Поэтому интерфейс DRAM исчез практически со всех контроллеров начального уровня и им приходится как-то управлять гигабитной таблицей FTL, не имея возможности загрузить её в память целиком.

У контроллеров обычно есть встроенный кэш небольшого размера, который исчисляется в мегабайтах. Другой вариант заимствовать часть оперативной памяти процессора через функцию буфера памяти хоста (HMB). Такая возможность есть в интерфейсе NVMe.



Но в любом случае, отсутствие полноценного буфера DRAM сказывается на производители всех SSD: во-первых, случайные чтения требуют дополнительной операции чтения для извлечения данных из таблицы до того, как запрошенные данные могут быть прочитаны. Во-вторых, накопителям труднее выравнивать нагрузку и управлять сбором мусора, поэтому у них обычно падает производительность при больших нагрузках на запись и почти полном заполнении.

Приводы

Аппаратная начинка и архитектура диска непосредственно влияет на его производительности. Для иллюстрации AnandTech приводит бенчмарки девяти современных SSD ёмкостью 1 ТБ из различных сегментов рынка, то есть разных классов.

• Samsung Samsung 980 PRO. последний флагман NVMe от Samsung это их первая модель PCIe 4.0 для потребительского рынка, а также первая модель PRO, использующая TLC NAND вместо MLC.
  
• Silicon Power US70. Один из многих приводов с контроллером Phison E16 и TLC NAND. Именно эта комбинация впервые вывела PCIe 4.0 на потребительский рынок SSD-накопителей в 2019 году, а сейчас контроллеры постепенно меняют на Phison E18.
  
• Kingston KC2500. Привод PCIe 3.0 с контроллером Silicon Motion SM2262EN, который настроен на агрессивное кэширование SLC и обычно обеспечивает лучшую в своём классе производительность при низкой глубине очереди.
  
• SK hynix Gold P31. Преимущества вертикальной интеграции проявляются в том, что согласованная комбинация ультрасовременного (хотя и все еще PCIe 3.0) контроллера и NAND позволяет этому 4-канальному приводу работать наравне с 8-канальными приводами, устанавливая рекорды энергоэффективности.
  
• Mushkin Helix-L. Бюджетный NVMe-накопитель использует TLC NAND и сокращает затраты с помощью контроллера DRAMless Silicon Motion SM2263XT, который использует функцию буфера памяти Host Memory Buffer, заимствуя до 64 МБ оперативной памяти из системы.
  
• Corsair MP400. Представляет ещё одну популярную категорию бюджетных накопителей. Здесь работает связка из дешёвой и более медленной QLC и 8-канального контроллера Phison E12S, значительное улучшение по сравнению с 4-канальным Silicon Motion SM2263 в первых накопителях QLC NVMe, таких как Crucial P1 и Intel 660p/665p. Имеется кэш DRAM, но только 512 МБ, вдвое меньше, чем в обычных или высококлассных моделях.
  
• Samsung Samsung 870 EVO. совершенно новый накопитель TLC SATA от Samsung сочетает 3D NAND и контроллер последнего поколения.
  
• SK hynix Gold S31. Выпущенный в конце 2019 года с 72-слойной TLC, это довольно распространённый на массовом рынке SATA-накопитель с немного более низкой производительностью, чем ведущие SATA-накопители, но хорошей ценой.
  
• Samsung 870 QVO. Накопитель QLC SATA второго поколения использует тот же первоклассный контроллер, что и 870 EVO, поэтому его недостатки полностью связаны с более медленной и дешевой флэш-памятью QLC NAND.

При работе с SSD нужно понимать, что накопитель показывает максимальную производительность только под Linux, и тестировать его тоже удобнее здесь. Во-первых, Microsoft до сих пор не выпустила DirectStorage API для Windows. Во-вторых, Linux предлагает гораздо большую прозрачность и контроль над оборудованием.

Серия тестов AnandTech Storage Bench (ATSB) состоит из трёх циклов: Light, Heavy и Destroyer. В первом режиме замеряется скорость выполнения набора лёгких задач, соответствующих относительно лёгкому использованию настольного компьютеров: браузер, текстовый редактор и прочее. В режиме Heavy очередь задач возрастает на порядок, в режиме Destroyer ещё на порядок. Циклы Light и Heavy прогоняются сначала на полностью пустом диске, а потом на частично заполненном.

На странице с результатами показаны средняя скорость передачи данных, средняя задержка, задержки записи и чтения, а также эти показатели для 99-го перцентиля, и энергопотребление каждого накопителя.

Нужно заметить, что обычный юзер 99% времени использует SSD в лёгком режиме. Интенсивный режим включается только изредка, например, во время инсталляции игр или резервного копирования.

Серый график показатель нового пустого SSD, чёрный частично заполненного.

Как обсуждалось ранее, размер кэша MLC начинает серьёзно уменьшаться после заполнения диска на 50%. Это и отражается на результатах.

Средняя скорость передачи данных в режиме лёгкого использования (МБ/с)

Средняя задержка в режиме лёгкого использования (МБ/с)

Следующие тесты на среднюю скорость случайного чтения и среднюю скорость последовательной записи также запускались дважды: 1) на абсолютно пустом диске с операциями только в диапазоне первых 32 ГБ пространства; 2) при 80% заполнении без ограничения на операции. Разница между серым и чёрными столбцами отражает влияние кэширования SLC, контроллеров без буфера DRAM или с уменьшенным объёмом буфера.

Средняя скорость случайного чтения (МБ/с)

Средняя скорость последовательной записи (МБ/с)

Скорость передачи данных и средняя задержка основные показатели для типичного варианта использования SSD. Но есть и другой класс тестов синтетические. Они не столько отражают производительность привода в реальных задачах, сколько показывают разницу во внутренней архитектуре устройства, выпукло демонстрируя отличия в этой архитектуре. Поэтому разница между показателями может быть кардинальной.

Например, последовательное заполнение привода ставит целью оценить размер кэша SLC. Этот тест выходит далеко за пределы любой реальной рабочей нагрузки, а результаты сильно отличаются для разных приводов.

Последовательное заполнение привода: средняя скорость (МБ/с)

Управление питанием SSD жизненно важно для любой системы на аккумуляторах. Система управления питания поддерживает несколько режимов, в том числе простой режим неактивности (SATA ALPM, NVMe APST и PCIe ASPM), который больше подходит для настольных компьютеров и в таблицах обозначен как 'Desktop Idle', и режим глубокого сна, в котором задействуются все энергосберегающие функции, включая DevSleep ('Laptop Idle').

Потребление энергии в неактивном режиме (милливатт)

Даже без активации этих функций накопители потребляют в неактивном режиме очень мало: от 194 до 1152 мВт.

Скорость пробуждения (микросекунд)

Заключение

Накопители SSD очень сильно продвинулись за последние 10 лет. В частности, у них кардинально снизилось энергопотребление. В режиме ожидания оно гораздо меньше 1 ватта, а судя по логам, SSD обычно проводит в режиме ожидания 99% времени.

Технический прогресс в этой области действительно потрясающий, а некоторые производители считают, что накопители NVMe можно использовать вместо DRAM в неких специфических задачах. Так делает Intel с модулями Optane. В то же время средняя задержка чтения в PCI 4.0 сильно упала, поэтому обычный пользователь может и не заметить разницы PCI 4.0 по сравнению с Optane.

---

На правах рекламы

Наши эпичные серверы используют only NVMe сетевое хранилище с тройной репликацией данных. Вы можете использовать сервер для любых задач разработки, размещения сайтов, использования под VPN и даже получить удалённую машину на Windows! Идей может быть много и любую из них поможем воплотить в реальность!

В крупной компании джун с этим вопросом столкнется разве что на собеседовании. Можно рассказать общие принципы:

В компании поменьше, оказавшись в начале пути перед выбором реальным, а не теоретическим, будет заметно сложнее. На практике все не так просто как в теории. Но и не совсем страшно.
Дорогу осилит идущий: анализировать, искать, думать, записывать.



Самый простой и быстрый вариант, взять готовый усредненный список предлагаемый BrowserStack


Хорошее распределение, но не забываем что во-первых это далеко не РФ, а во-вторых это бизнес проект и они предлагают те устройства которые есть у них. При разбросе в 2020 iPhone c 6 по 11, варианты 8 и XR очень близко, по Android слабовато с Huawei, не говоря уже про Xiaomi.

Если не ищете легких путей идем дальше.

1. Первым делом запросите статистику у команды.

   Если вдруг она есть, да еще и подробная вы счастливчик и сюда заглянули скорее из любопытства. Если вам сказали что ее нет, не отступайте так сразу, может оказаться что таки есть, допустим, статистика сайта, но про это или не подумали, или решили что она не годится, или прошлая версия приложения, или был проект близкой тематики, но не взлетел. Любая статистика лучше ее полного отсутствия, даже если это не достоверные данные на конкретное приложение, а срез аудитории в вашей теме. Но рассматривайте эти варианты только как подсказку, а не как готовый список.

2. Изучите целевую аудиторию (ЦА).

   Часто этим пунктом пренебрегают. Но он может быть важен. Приложение элитного Барбершопа нацелит вас на новые модели смартфонов, флагманы с большим экраном; в женском салоне предположительно увеличится процент айфонов и уменьшится любовь к формату Plus (модели iOS увеличенного размера с приставками Max, Plus). А если ваша ЦА средний класс в регионах тут будет большой разброс по производителям/устройствам, заметный процент старых моделей и Android в приоритете.

3. Особенности самого приложения тоже могут влиять на выбор.

   Пообщайтесь с менеджером или разработчиками (как вариант редкий, но существующий изучите документацию), чтобы потом не оказалось, что в приложении графическом вы не можете протестировать поведение Pencil 2, потому что купили девайсы только с первым. Или ваше мобильное приложение сильно зависит от железа, а вы этот момент не учли и у всех ваших девайсов схожие характеристики. Узнайте и выпишите отдельно требования. Погуглите могут ли быть нюансы на разных устройствах при использовании ваших технологий (NFS, Fingerprint etc.) .

4. Готовим шаблон.

   
   При наличии своей статистики таблицу можно заполнить сразу в чистовую. Иначе накидать рыбу с которой вы потом будете работать, уточняя и редактируя. Например так:
   
   
   
   Содержание таблицы для примера, в вашем конкретном случае, оно будет другим.
   В ходе работы выделяйте цветом/начертанием те параметры, которые важны (на примере оранжевый), либо обязательны (красный). Помечайте вопросами те пункты, которые надо обсудить с командой.
   
   Производители. С них начинаем. На Android довольно высока девайсозависимость, производители стремятся привлечь покупателя фишечками только у нас, добавляя проблем разработчикам, поэтому важно протестировать приложения на устройствах разных вендоров.
   Напоминаю, что выше не готовый шаблон, вам будет необходимо актуализировать список во время выбора, исходя из статистики на тот момент времени (актуальной считается статистика не старше полугода), в идеале на вашу аудиторию.
   Для порядка записан Apple, но помните, что тестировать вы будете отдельно для каждой из платформ (iOS/Android), учитывайте это при дальнейшем выборе.
   Что тут делает Google и OnePlus будет во второй части.
   
   Посмотреть лидирующих (по трафику) вендоров можно на Statcounter
   
   
   
   Вверху мы видим актуальные данные за предшествующий месяц по выбранному региону, возможны варианты мир/Европа/Страна.
   На первом скриншоте РФ.
   Данные таблицы можно редактировать. Я выбрала длительный период, чтобы видна была динамика роста одних (Xiaomi c 4-х до 18%) и снижения процента присутствия у других (Lenovo c 7% до 1%, LG, Sony, Nokia). У Samsung незначительное снижение, с 28 до 24%.
   
   В РФ лидирует Samsung, у соседей впереди уже Xiaomi.
   
   
   
   
   
   В США заметное отличие: большой отрыв у Apple, заметная доля Samsung, далее LG, Motorola, Google, Huawei.
   
   
   
   Очевидно, что гео приложения важно.
   Мы (условно) выбираем девайсы для русскоязычного приложения на три страны: Россия (~2/3 аудитории), Украина, Беларусь.
   Samsung и Xiaomi включаем как обязательные.
   Huawei упорно не сдает позиции, обсудите с командой, поддерживаете ли (если не в теме, погуглите Huawei поддержка Google Play). Сюда же идет и Honor, по сути это тот же Huawei с маркетингом на молодежную аудиторию.
   Дополнительно зафиксируем Lenovo, LG, Sony, Nokia. У них примерно равные доли, скорее всего в первую выборку устройств они не попадут, но может сыграть какой-то из моментов описанных выше в пунктах 1-3.
   
   В качестве наглядной иллюстрации три диаграммы (Яндекс.Метрика) по мобильному трафику за полгода на трех русскоязычных сайтах с разной ЦА.
   Однозначно везде заметный охват у главной четверки: Apply, Samsung, Xiaomi, Huawei.
   А вот пятый игрок уже зависит от ЦА, у всех трех он различен: Sony, LG, Lenovo
   
   
   
   
   
   
   
   При этом пятый вариант производителя везде столь незначителен, что в среднем по палате, при ограниченном бюджете и человеко-часах на тестирование, его можно оставить на потом.
   
   Соотношение сторон экрана. Важный параметр, про который иногда забывают, привязываясь по старой памяти в первую очередь к разрешению экрана, где сейчас уже зашкаливающее многообразие (Android).
   При этом проверять надо обязательно. На GUI тут живет много багов, и не редкость когда кнопка ставшая не там может в итоге привести к криту, заблокировав возможность использовать функционал приложения.
   Обратите внимание, в столбце первые три значения для планшетов, далее для смартфонов.
   При выборе параметров для смартфона постарайтесь захватить оба значения ближе к краю (из используемых) и среднее. В таблицу внесены соотношения сторон актуальные на середину 2020.
   На сегодня Sony выпускает новые смартфоны с вытянутыми экранами 21:9, пока это крайнее значение, но уже ходят разговоры про 23:9
   
   Размер. В этом столбце у нас три блока.
   Для начала мы тут отметили Планшет с вопросиком (обсудим позже).
   Далее идут отдельно варианты для Android и для iOS, т.к. у них немного отличается и подход и обозначение.
   
   Ценовой сегмент. Можете прописать конкретные цифры. Премиальным обычно считается сегмент выше $500, с учетом нынешних цен уже можно добавить и премиум + для устройств дороже $1000.
   Базовый сегмент $300-$500, бюджетный $150-300, то что дешевле из нижнего ценового сегмента.
   
   Новизна. За +++ принимаем современные устройства только что вышедшие на рынок, или ожидаемые к моменту утверждения бюджета и покупки, либо устройства вышедшие в текущем году. Для примера возьмем Apple. В эту категорию попадет премиум iPhone 12 во всех модификациях и базовый iPhone SE (2020)
   Под ++ идут устройства прошлого (2019) года iPhone 11 во всех 3-х модификациях.
   Один плюс для устройств трех предыдущих лет (2016-2018) это от семерки до 10-ки.
   К минусу отнесем то что младше. Да, 6-ки выпущенные шесть лет назад еще живы и вполне используемы. Вот статистика использования от DavidSmith
   
   Привязка по годам зависит от конкретного производителя и поддержки устройствами новых технологий. Не всякое устройство вышедшее на рынок в текущем году может получить +++.
   Разбивку по моделям/годам удобно смотреть на DeviceSpecifications .
   Но это мы уже немного забежали вперед. Про конкретные модели поговорим во второй части.
   
   Дополнительно. В примере этот столбец будет пустым, начертила чтобы вы не забыли, то о чем было в третьем пункте, вполне возможно что у тестируемого приложения есть особые запросы.
   
   Особенности. На iOS могут быть нюансы работы нативной Назад у моделей с монобровью/челкой, хотя физически она и расположена в зоне статус-бара. Любое приложение с ландшафтной ориентацией и полным использованием экрана (например плеер) так же желательно посмотреть на моделях с бровью. Если приложение использует камеру, обязательно проверять и на фронтальной, но этот пункт пойдет в столбец Дополнительно.
   Обратите внимание, чтобы в список попали устройства как с отсутствием на передней панели аппаратных кнопок так и с наличием. Для iOS это кнопка Home, для Android три сенсорных: Назад, Домой, Меню.
   Если у вас не веб, а приложение, рассчитанное не на премиум-сегмент, да еще и с записью данных на устройство работа с SD-картой иногда вызывает вопросы, включаем в список.
   
   Таблица шаблона можно считать готова.
   Только в отличие от выбора окружения на десктоп (ОС, браузеры), ее нельзя прогнать через pairwise.
   
   Но перед переходом к выбору конкретных устройств, давайте снимем знак вопроса с одного важного пункта.
   

Планшеты

Обсуждаем с командой. Возможно у вас нативное приложение, которое вовсе не поддерживает этот тип устройств, тогда удаляем все лишнее в таблице и идем дальше.
Или ваше приложение активно поддерживает работу на планшете, и тогда однозначно планшеты нужны.
В среднестатистическом варианте придется решать.
Если бюджет ограничен, лучше взять несколько смартфонов, нежели планшет. Но если ваша аудитория планшетами пользуется хотя бы один планшет крайне желателен. Различий между двумя разными смартфонами и между смартфоном и планшетом, существенно больше и вероятность отловить баги выше. Хотя, скорее всего, это будет не функционал, а поехавшая верстка, на которую для небольшого стартапа без огромных амбиций пока можно призакрыть глаза (при этом помнить что имидж тоже важен). Выбор непростой.
Плохо, что если у вас своей статистики нет, по планшетам особо то и подсмотреть негде, особенно касательно РФ.
По миру вот свежие красивые цифры от Statista, процент имеющих планшет по странам. Если работаете на их рынок без планшета пожалуй не обойтись.


По России, ещё месяц назад я бы уверенно отправила вас в Топ сайтов Яндекс.Радара. Там была неочевидная, но вполне информативная возможность посчитать процент планшетов по конкретным сайтам близкой тематики (искались по ключевым). И результаты порой были неожиданные.
Однако в июне проект закрыли.
Если кто знает достойную замену подскажите в комментариях.

Со своей стороны сейчас могу предложить лишь LiveInternet.
Система статистики родом из нулевых, там вас встретит такой рудимент как статистика на PDA, но при этом пока еще немало живых сайтов, которые либо оставили эту статистику, либо предпочли её за легкость. Какую-то информацию можно найти, просто не забывайте проверять жив ли пациент, если смотрите статистику сайта, а не группы. Ну и учитывать, что заброшенные проекты вносят некоторые искажения в статистику групп, но скорее в сторону уменьшения мобильного трафика и использования планшетов.

Нет, в отличие от Радара, тут нет конкретного выбора планшеты. Но зато есть OS и это дает возможность посмотреть процент использования iOS iPad.

При этом, мы знаем, что iPad однозначный лидер среди планшетов.
По данным Statcounter у Apple 58% в мире, 50 в России, 40 в Украине и Беларуси.
По данным Statista на первое полугодие 2020 в мире 29,8% использования среди всех планшетов.


Т.е. цифру из статистики нам надо умножить то ли на 2 то ли на 3, чтобы оценить весь планшетный трафик.

Заглянем для начала в группу mp3 всего 0.1%. Вполне ожидаемо, тут с планшетом делать нечего.

Теперь посмотрим Дом и семья уже 1,1 %
Зайдем в раздел Литература ожидаемый рост, 1,6%
Проверим по живым сайтам, вот например открыта статистика у Lib.ru: Классика среднее 2,2% в выходные больше 3-х, и это не все планшеты, а только iPad


Анализируйте свою тему.
Только не забываем, что мы смотрим статистику сайтов, далеко не всегда ее можно спроецировать на приложение. Допустим вот тут мы видим всего 0,1 %. Перейдя на сайт, во-первых подмечаем кнопки установки приложений, во-вторых копирайт 2015 года. Приложение на Play Маркет более 5 млн установок, на App Store 38-ое в категории, поддерживает iPad и некогда было популярно. А по цифрам статы одного этого сайта можно было вынести вердикт планшет не нужен.

Обратите внимание что важно смотреть не на сегодня, а выбирать период месяц, квартал, полгода, т.к. при малых цифрах выборка не репрезентативна.
Расписываю подробно, чтобы еще раз подчеркнуть: если у вас нет ни своей статистики, ни объема данных достаточного для анализа всегда надо смотреть, думать, анализировать, используя внешнюю статистику лишь как подсказку.

На этом можно заканчивать часть первую.
Во второй мы подготовим еще одну таблицу, уже непосредственно с претендентами на покупку и немного ссылок: что еще почитать.

Snapdragon 865, Apple A13 bionic, новый Ryzen от AMD...Отовсюду нам кричат про 7-нанометровый техпроцесс в смартфонах и ПК! Чем это отличается от знакомых 10 и 14 нанометров? Как влияет на батарейку, производительность, нагрев?А тут еще и Samsung с Google анонсируют процессоры на 5 нм, кто-то уже вообще говорит о 3 нм.



А где вообще Intel? Только что еле-еле переползли на 10 нм?

Мы решили узнать, что измеряют эти нанометры? И так ли важно ими мериться или это просто маркетинг? И реально ли Intel так безбожно устарел?



Прежде чем перейти к процессорам в наших смартфонах и компьютерах, немного основ как устроен процессор?



Знакомьтесь это транзистор! Ключевой элемент всех процессоров. Фактически транзистор это переключатель. Ток течет через него это 1, ток не течет это 0. Это и позволяет считать в двоичной системе основа всех процессоров!



Раньше транзисторами были вакуумные лампочки. Условно горит или не горит: единица или ноль.

Таких лампочек нужно было очень много, чтобы всё как-то работало. Например, компьютер ENIAC 1946 года, который участвовал в создании водородной бомбы насчитывал 17,5 тысяч вакуумных ламп и весил 27 Тонн, занимая 167 квадратных метров. При этом он жрал 150кВт электричества.



И тут один из ключевых моментов, на который стоит обратить внимание. Еще раз повторю энергопотребление у этих 17,5 тысяч лампочек составляло 150 кВт.





Но в начале 1960-х случилась революция изобретение и начало производства полевых транзисторов.Как раз у них исходным полупроводником является кремний отсюда и всем известная силиконовая, кхм, тоесть Кремниевая долина!

И тут понеслось! Размеры транзисторов уменьшились настолько, что они стали потреблять существенно меньше электричества и занимать меньше места. И количество транзисторов в вычислительной технике начало увеличиваться с огромной скоростью! А вместе с ним и мощность вычислительных систем!



В первом промышленном процессоре Intel 4004, который был выпущен в 1971 году было 2250 транзисторов.

А сейчас например в A13 Bionic этих транзисторов 8.5 миллиардов это больше чем людей на планете! Ну пока



Но на сколько вообще уменьшились современные транзисторы, насколько они маленькие? Простое сравнение легкое для понимания например, с человеческим волосом!

На его срезе можно разместить почти 1.5 миллиона современных транзисторов сделанных по 7-нанометровому техпроцессу!

То есть у вас на толщине человеческого волосе можно разместить в 4 раза больше транзисторов, чем было в процессоре Intel 4004!

Почему же надо уменьшать? Тут все более-менее очевидно!

Во-первых, чем меньше транзистор тем меньше он потребляет энергии. Вы уже это поняли на примере ламповых.
А во-вторых их больше помещается на кристалле, а значит растёт производительность. Двойная выгода!



И тут мы переходим к понятию техпроцесса или Technology Node что же это такое?

Если максимально упростить, то значением техпроцесса исторически являлась минимальная длина канала транзистора как видно на картинке не стоит его путать с размерами транзистора целиком.



То есть, чем меньше размер техпроцесса тем лучше это нам и пытаются донести компании, но так ли всё просто?

И тут важно другое: транзисторы бывают разные и они отличаются не только по размеру, но и по своей структуре.

Классические, планарные или плоские, транзисторы перестали использоваться относительно недавно в 2012 году. Они уступили место трёхмерным транзисторам, где вытянули канал в третье измерение, уменьшив его толщину и тем самым уменьшив сам транзистор.Такаяструктура называется FinFET они и используются сейчас.



Данная технология очень помогла уменьшить размер транзисторов и главное сильно повысила количество транзисторов на единицу площади, что и является одним из ключевых показателей для производительности!

Но означает ли сегодня понятие техпроцесс тоже самое, что и несколько лет назад?

Во всей индустрии прослеживалась очень важная тенденция каждый следующий техпроцесс был меньше предыдущего на 30%, что помогало удвоить количество транзисторов при сохранение того же энергопотребления например 130*0.7=90 нм, 90*0.7=65 нм, далее до 45 нм, 32 нм, и так далее.

И это пока соответствует Закону Мура:

Количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 24 месяца.

Что же стоит за этой игрой чисел?

Мы уже выяснили, что техпроцесс это размер затвора транзистора, то есть длина канала, который пропускает или не пропускает через себя ток и этот размер ключевой!



Но оказывается это истинно, только если мы говорим о старых 32 нм там все точно, хоть линейкой измеряй! И этот параметр был закреплен документально!

Но так было до 2009 года, когда из так называемого Международного плана по развитию полупроводниковой технологии было исключено понятие техпроцесса и его обозначения!

Простым языком цифры указанные в тех процессе сегодня это просто маркетинговый лейбл!

Производители пошли вразнос и начали называть всё подряд 10, 7 и вообще 5 нанометрами, а кто-то уже говорит и о 3 нанометрах! Можно всё это ставить в кавычки, как простое обозначение поколения процессоров!



Вот вам например структура процессора Apple A12, произведенного на заводе TSMC по 7- нанометровому техпроцессу. Обратите внимание на шкалу масштаба в левом нижнем углу.



Если сравнить масштаб и посчитать, то получается, что ширина канала 8 нанометров, при том, что официально процесс называется 7-нанометровым.

Теперь давайте сравним 10-нанометровый процесс у Intel и 7-нанометровый у TSMC.

Кстати, знайте, что сегодня TSMC это компания, которая производит процессоры для AMD, а также делает Apple A13 и Snapdragon 865 поэтому считайте, что мы сравниваем сразу все их чипы.



Обратите внимание на размерность. Сразу видно, что те же 10нм у Intel почти такие же как 7 нанометров у TSMC! Так что выходит Intel не так уж отстали от AMD и других производителей они просто проиграли маркетинговую битву? Тут тоже все не так однозначно!



Внезапно по некоторым параметрам Intel даже выигрывают у TSMC.
Смотрите на 1 квадратный миллиметр 10нм кристалла Intel помещается примерно на 5 процентов больше транзисторов, чем на 7нм у того же Apple, Qualcomm или AMD.

Но при этом у повышенной плотности есть и минусы увеличенный нагрев!

Значит получается что кристаллы Intel мощнее, но за счет плотности они больше греются. Таким образом, мы получаем тот самый пресловутый троттлинг.

А процессоры производства TSMC Apple Qualcomm и AMD выигрывают именно за счет более просторного расположения транзисторов примерно тех же размеров.

Как они это делают это скорее вопрос внутренней архитектуры, а не цифека, которая стоит в названии тех процесса.

Не думайте, что я забыл про архитектуру N7FF+ да она еще плотнее чем у Intel, но если говорить о чипах серия AMD Zen 2, Applу A13, Snapdragon 865 все сделаны на основе TSMC 7FF и она проигрывает в плотностиIntel.

Единственный процессор, который уже производится по новой технологии N7FF+ с использованием экстремальной УФ-литографии это Kirin 990 5G. Тут конечно плотность транзисторов сильно возрастает аж на 15 процентов!





По идее производители просто идут по немного разному пути и если заглянуть в будущее, то становится понятно по какому: вот вам табличка того как все будет чипы следующего поколения.

Нас интересует строчка про плотность транзисторов на 1 квадратный миллиметр!



По этим данным Intel более чем на 30 процентов обходит и Samsung, и TSMC в плотности транзисторов и это при том, что тут мы сравниваем уже 7 нм у одного производителя и 5 у другого.

Откуда такой прирост? Как возможно такое повышение плотности процы просто будут взрываться или работать только с навороченными система охлаждения?

Не совсем так. Все дело в том, что Intel планирует перейти на транзисторы совершенно другой структуры под названием HNS Horizontal Nano Sheets это и позволит сделать скачок!



Но похожие планы есть и у Samsung они идут немного в другую сторону к структуре Gate-All-Around FET.



Вот как это выглядит в реальности не так симпатично, но вы только подумайте о том, какие они маленькие!

В итоге мы поняли, что за маркетинговыми названиями 7 нм и 5 нм скрывается битва архитектур, а в будущем мы сможем выяснить чей же путь был верным.

Что можно сказать абсолютно точно нас ждёт огромный скачок среди всех чипов как мобильных так и десктопных уже в течение ближайших нескольких лет.



На этой ноте не хочется заканчивать тему процессоров, ведь мы изучили немало информации и документов, в том числе разобрались в процессе производства. Например, вы слышали о таком процессе Экстремальная Ультрафиолетовая Литография?Если на пальцах, это какая-то фантастика капля олова превращается в плазму после попадания лазера: именно так создаются современные процессоры. Но сами установки может создавать только одна компания в мире и все гиганты от нее зависят.

Технологию mini-LED незаслуженно обделили вниманием, ведь этом году она станет особенно актуальной. Вы наверное уже слышали, что такие дисплеи ждут в новых iPad Pro и MacBook! А телевизоры с mini-LED-матрицами уже появляются в продаже. Лучше ли они чем всеми любимый OLED?

Но что же такое mini-LED по своей сути? Главное не путайте ее с microLED и чуть позже поймете почему!


Название дословно говорит нам мини-светодиоды, но о чём конкретно идёт речь и какие именно светодиоды уменьшили, а также почему это важно надо разобраться...

Вот вам первый сюрприз! mini-LED уходит корнями в традиционную технологию жидкокристаллических дисплеев Liquid Crystal Display с подсветкой. Эти самые мини-светодиоды работают так же, как и обычные светодиоды подсветки на LED-экранах.

Они состоят из кристалла на подложке, излучающей свет, корпуса с линзой, анодом и катодом с двух разных сторон для проведения электрического тока. И тут все как в учебниках светодиоды преобразуют электрический ток непосредственно в световое излучение.Подаешь больше тока и получаешь больше света, но конечно это работает не до бесконечности.



Первое, что провернули технологи с mini-LED они в разы уменьшили сами элементы. Так, при диаметре всего около 200 микрон или 0,008 дюйма мини-светодиоды составляют пятую часть размера стандартных светодиодов, используемых в обычных ЖК-дисплеях.То есть мы поняли что уменьшение произошло в пять раз, закрепили!

Поскольку сами диоды меньше, на экране их можно разместить больше. Они также как и в LED-матрицах разделены на зоны подсветки, как раз за счет меньших размеров сами зоны тоже можно уменьшить и их количество возросло, что как раз очень важно для HDR контента.

Мы рассказывали об HDR и не раз, но я немного напомню, что самое важное скрывается в названии High Dynamic Range, то есть расширенный динамический диапазон.

Если совсем по-простому, отбросив битность цветов, скажу о свете. Тот самый диапазон оттенков от абсолютного черного до яркого чистого белого, именно яркого настолько, чтобы можно было передать на экран например свет фар или даже солнца приблизив картинку к реальной жизни.


Но, к сожалению, на ЖК-панелях достичь этого самого расширенного диапазона сложно из-за свойств самой технологии.Так как жидкокристаллические дисплеи идут с подсвечивающейся подложкой, по-настоящему, чёрного как на OLED там нет. Вам ли не знать, у кого смартфон с IPS-дисплеем. Поэтому производители идут на ухищрения, разбивая подсветку на зоны: чем больше зон подсветки, тем меньше ореолов на черном.

В чем же принципиальная разница mini-LED?В нём, этих зон существенно больше чем на LED-экранах как раз за счет мини-светодиодов. Каждая зона включается отдельно только там, где требуется. Получается прямо как волна на стадионе, когда нужно встать и включиться в неё, вы встаёте, а затем ждёте когда вновь до вас дойдёт очередь.

Полотно со светодиодами mini-LED может иметь более тысячи зон полного локального затемнения. К примеру, у LED таких зон может быть всего несколько десятков. А их отключение, в зависимости от качества дисплея, приводит к эффекту гало вокруг ярко освещённых объектов на тёмном фоне.

Такая система подсветки называется Local Dimming: те области, что не нужны для воспроизведения картинки просто отключаются и там как раз и возникает идеальный черный. И, вместе с запасом яркости, мы получаем тот самый диапазон по свету в итоге технология mini-LED готова к воспроизведению HDR-контента гораздо лучше обычного LCD.

Главные достоинства mini-LED

Подытожим главные достоинства по пунктам и немного сравним с OLED:

1. В последних разработках mini-LED используется неорганический нитрид галлия (GaN), который не выцветает со временем, как OLED, и не становится жёлтым в местах, с часто используемыми светодиодами отличие от органических,
2. Максимальная яркость составляет 4000 нит, что опять же выше чем у OLED.

Mini-LED умеет отображать HDR-контент, благодаря прокачанной системе Local Dimming по сравнению с обычными LED экранами, где зон подсветки существенно меньше, но тут он скорее проигрывает OLED-матрицам.

Производство mini-LED дешевле, чем производство OLED-матриц; то есть и цена готового продукта должна быть ниже.

Светодиоды сами по себе маленького размера, а значит позволяют сделать экран и само устройство тоньше.

Получается, все звезды сошлись: mini-LED это дешево, надежно, а еще мы получаем больший запас яркости и глубокий чёрный цвет (и это всё ещё технология на основе ЖК).

Но все ли так хорошо и стоит ли переставать копить на OLED и бежать в магазин за mini-LED телевизорами?

Главные проблемы mini-LED

Не торопитесь, ведь главная проблема, заключается в том, что даже за счет большого количества зон подсветки вокруг объектов на экране все равно могут образовываться серые участки вместо чисто чёрного цвета, то есть все равно идеально черный как у OLED-телевизоров вы не получите.

Поэтому все сводится к тому, что mini-LED это некий компромисс он уже гораздо лучше LED и LCD, но ещё не OLED.

В конечном итоге всё сводится к тому что mini-LED дает превосходное качество изображения без больших затрат и рисков выгорания. Таким образом, все получили правильный баланс цена/качество/надёжность.

Так было бы в идеальном мире, но с ценой все тоже не так гладко, мы еще к этому перейдем!

Важный момент сравнения с OLED: последний далеко не всегда является предпочтительным вариантом для дисплеев ноутбуков и планшетов с высокой плотностью пикселей, особенно если необходимо добиться максимально возможной яркости.

Сравнение mini-LED и microLED

Существует утверждение, что mini-LED это некая переходная технология между LCD и microLED, однако если вы смотрели наш разбор microLED, то понимаете, что это не совсем так!

Mini-LED и MicroLED разные по своей природе. Первый основан на ЖК-технологии с использованием диодов меньшего размера для подсветки. Второй является эволюционным развитием OLED, в котором используются неорганические ещё более мелкие и яркие отдельные светодиоды красного, зеленого и синего цветов для прямого излучения света.

Другими словами, каждый пиксель излучает свой собственный свет в microLED, в то время как Mini-LED по-прежнему использует ЖК-матрицу для фильтрации подсветки, но подсветка предлагает больше контроля, чем традиционный ЖК-дисплей.То есть, если заглянуть в ближайшее будущее, то LED-дисплеи эволюционируют в mini-LED, а OLED в MicroLED. Немного обидно, что названия такие похожие но, по сути, мы опять получим две основные технологии, как и сейчас.

Будущие продукты на mini-LED

Как начнётся переход на mini-LED и в каких именно продуктах?

По сообщениям издания DigiTimes тайваньская компания Ennostar начала производство mini-LED дисплеев для будущего 12,9-дюймового iPad Pro, который выйдет уже совсем скоро, в конце первого или второго квартала этого года.

Джон Проссер также делал анонсы в Твиттере, которые напрямую связаны с mini-LED. Он подтвердил, что iPad Pro (2021) станет первым планшетом Apple с mini-LED дисплеем.Он даже назвал месяц: новый iPad выйдет уже в апреле!Но я бы не стал верить этому на 100%.

Помимо нового iPad Минг-Чи Куо предрекает выход новых моделей MacBook, которые будут представлены во второй половине этого года, также с новым типом дисплеев. Аналитик ожидает, что экраны новых 14-дюймовых и 16-дюймовых MacBook будут также выполнены по технологии mini-LED.

Из того, что уже представили на mini-LED, можно сделать список:

• TCL представила на CES 2021 новую серию телевизоров с mini-LED;
• Philips также показала два новый телевизора MiniLED 9636 и 9506;
• LG показала линейку светодиодных телевизоров QNED Mini LED;
• Samsung представила телевизоры линейки 2021 4K и 8K Neo QLED. В них Samsung будет использовать Quantum Mini LED собственная форма технологии, которая в сочетании с технологией квантовой матрицы и процессором Neo Quantum делает черные области экрана полностью чёрными (в них почти не будет серых зон от подсветки работающих областей), а яркость теоретически может быть выше, чем у конкурирующих самосветящихся OLED панелей.

И тут стоит вернуться к вопросу цен



Модели от Samsung с 8K-дисплеями Mini-LED будут стоить от $3500 до $9000 (от ~260 000 рублей до ~670 000 рублей) в зависимости от диагонали (65, 75 и 85 дюймов). Модели с 4K соответственно $1599,99, $2199,99, $2999,99 и $4499,99 за диагонали 55", 65", 75" и 85". LG и Philips пока ещё не объявили официальных цен на свои mini-LED телевизоры, но что-то подсказывает, что цена будет в том же диапазоне.

А теперь ради интереса давайте сравним народный 4K mini-LED телевизор от Samsung с диагональю 55" с аналогичной моделью от LG, но только с технологией OLED. За пример возьмём модель OLED55BXRLB 2020-го года выпуска, которая максимально схожа по характеристикам.



Вес, размер и разрешение безрамочного экрана (3840 2160), поддержка HDR то, что идентично в обоих моделях. Вплоть до того размеры телевизоров отличаются всего на пару миллиметров в ширину и на десять в глубину. Да, у модели Samsung целых четыре разъёма HDMI, тогда как у LG их всего два. Но зато у LG на борту Bluetooth 5.0, а у Samsung старый протокол версии 4.2. Но это всё мелочи, стоит лишь перейти к цене.

OLED-модель LG продаётся в России за 119 990 рублей, в то время как Samsung только-только начала продавать mini-LED модели за границей, где ту самую народную модель с диагональю 55" можно приобрести за те же 119 000 рублей в пересчёте на наши деньги. И это цена по курсу, наверняка, в России она будет дороже за счет дополнительных затрат на доставку, налоги и так далее.

Итоги

Вот тебе и более дешевая технология, понятно что она еще новая и Samsung будет держать планку.Хотя уже сейчас понятно, что производство mini-LED панелей должно быть дешевле, чем производство OLED, даже сейчас.

Другое дело, что пройдёт несколько лет, и Samsung уже нужно будет следить за предложениями своих конкурентов, да и технологию mini-LED точно обкатают и наладят массовое производство. Остаётся лишь ждать

Всем доброго времени суток!
После того, как разбился мой старый Galaxy s7 пришлось купить новый самсунг. При покупке я не придал значения, что в новом аппарате нет светодиодного индикатора, а его отсутствие показало мне, как я к нему привык. С другой стороны, во всех новых самсунгах есть режим постоянно включенного экрана, которым большинство людей практически не пользуется. Я решил совместить свою потребность с самсунговской фичей. Способ не требует наличия Root или ADB-хак.

В чем суть

Включать и выключать Always on display при наличии уведомлений и отключать его после их очистки.

Инструменты

Для воплощения идеи в жизнь я решил использовать приложение Macrodroid. Для меня это уже очень давно любимое приложение для автоматизации различных действий.

Реализация

Первый макрос нужен для включения Always on display:

• Добавляем триггер Уведомление в разделе События устройства, выбираем Получено уведомление. Здесь же сразу можно выбрать те приложения, при получении от которых вы хотите включения этого режима
• Добавляем действие Настройка системы в разделе Настройка устройства. Выбираем System. В поле Ключ настройки пишем aod_mode, а в поле значение 1
• Добавляем любое название для макроса и сохраняем

Должно получиться так:


Второй макрос, соответственно, для выключения Always on display:

• Добавляем триггер Уведомление в разделе События устройства, выбираем Уведомление очищено. Выбрать приложения, которые должны выключать режим надо те же, что и в первом макросе
• Добавляем действие Настройка системы в разделе Настройка устройства. Выбираем System. В поле Ключ настройки пишем aod_mode, а в поле значение уже пишем 0
• Добавляем любое название для макроса и сохраняем

Выглядит так:



Важно: режим Always on display должен быть изначально включен в настройках телефона.

Для меня этого вполне достаточно. Теперь, при новом уведомлении включается режим Always on display и я могу видеть наличие уведомлений. Это оказалось даже гораздо более удобным, чем светодиодный индикатор, так как экран горит постоянно и не надо всматриваться в лампочку.

Каждый может добавить в макросы ограничения или действия по своему вкусу и сделать этот режим еще более гибким.

Надеюсь эта статья будет кому-нибудь полезной.
Всем хорошего настроения!

Сегодня можно купить смартфон со складным экраном. Завтра, возможно, у нас будет уже растягивающийся экран

Motorola показала первый портативный мобильный телефон почти полвека назад. Он был размером с кирпич, и весил как половина кирпича. Через десять лет на его основе появился первый коммерческий мобильный телефон. Он тоже выглядел неуклюже, однако позволял владельцу на ходу отправлять и принимать звонки, что в ту пору было в новинку. С тех пор мобильные телефоны приобрели множество иных функций. Теперь они обрабатывают текстовые сообщения, выходят в веб, играют музыку, делают фотографии и видео, выводят их на экран, показывают своё местоположение на карте всего не перечесть. Возможности их применения вышли за пределы любых мечтаний, существовавших в момент их появления.

Но при всей их универсальности смартфоны до сих пор борются с фундаментальным недостатком: у них слишком маленькие экраны. Да, некоторые телефоны делают побольше, чтобы увеличить экран. Однако если телефон станет слишком большим, он перестанет влезать в карман, что будет нежелательно для многих.

Очевидное решение сделать так, чтобы дисплей можно было складывать на манер бумажника. Много лет мы в Сеульском национальном университете занимались разработкой подходящей технологии. Этим же занимались и производители смартфонов, которые только в последние пару лет смогли вывести эту технологию на рынок.

Вскоре складные экраны, без сомнения, станут распространяться быстрее. У кого-нибудь из ваших родственников или знакомых появится такой, после чего вы зададитесь вопросом: да как это вообще возможно, чтобы экран складывался? Мы решили объяснить, как работает эта технология, чтобы подготовить вас к тому моменту, когда вы увидите, как телефон с большим, ярким и гибким дисплеем убирают в карман. Не говоря уже о том, что когда экраны смогут не только сгибаться, но и растягиваться, появится множество ещё более радикальных электронных устройств.

Серьёзно исследователи занимаются вопросами гибких экранов примерно два десятилетия. Но много лет эти проекты так и оставались в фазе исследований. В 2012 году Билл Лиу и несколько других выпускников Стэнфорда решили вывести гибкие дисплеи на рынок, основав Royole Corp.


Закрытая книга: в конце 2018 года Royole Corp. разработала первый коммерческий смартфон со складным экраном, FlexPai. Он сгибается так, что часть экрана остаётся видимой снаружи.

В конце 2018 года Royole представила устройство FlexPai с гибким дисплеем, разворачивавшееся в нечто наподобие планшета. Компания продемонстрировала, как складной дисплей может выдержать 200 000 циклов складывания, причём достаточно сильного с радиусом всего 3 мм. Однако это был не коммерческий продукт, а лишь прототип. Например, в обзоре The Verge его окрестили очаровательно ужасным.

Вскоре после этого два крупнейших производителя смартфонов Samsung и Huawei начали предлагать собственные складные модели. Samsung Mobile официально анонсировала выход Galaxy Fold в феврале 2019 года. У него два складных дисплея с радиусом сгиба всего в 1 мм, что позволяет складывать телефон так, чтобы дисплей оставался внутри. В том же месяце Huawei анонсировала свой Mate X. Толщина Mate X в сложенном виде составляет 11 мм, а дисплей у него снаружи (как у FlexPai), и радиус сгиба составляет около 5 мм. В феврале текущего года обе компании показали вторые складные модели: Samsung Galaxy Z Flip и Huawei Mate Xs/5G.

Сложнее всего в этих телефонах было, естественно, сделать сами дисплеи. Необходимо было уменьшить толщину складного дисплея, чтобы минимизировать идущую на него при сложении нагрузку. Индустрия смартфонов как раз придумала, как это делать. Такие поставщики дисплеев, как Samsung Display и пекинская BOE Technology Group Co. уже выпускают складные дисплеи.

Это AMOLED-дисплеи (активная матрица на органических светодиодах), как и те, что используются в обычных смартфонах. Однако вместо того, чтобы изготавливать экраны как обычно, на жёсткой стеклянной подложке, компании используют тонкий гибкий полимер. На нём размещается задняя часть дисплея слой, содержащий множество тонкоплёночных транзисторов, управляющих отдельными пикселями. В него встроен демпферный слой, предотвращающий появление трещин при сгибании экрана.

Хотя гибкие дисплеи подобной конструкции всё чаще встречаются в телефонах и других пользовательских устройствах, стандарты, связанные с ними, и язык, их описывающий, пока что лишь формируются. По крайней мере, их можно описывать при помощи радиуса кривизны сгиба. Податливый [conformable] дисплей гнётся не очень сильно, скручиваемый [rollable] имеет среднюю степень гибкости, а складной [foldable] имеет достаточно малый радиус сгиба.

Поскольку любой материал, будь то экран смартфона или лист металла, испытывает растяжение снаружи сгиба и сжатие внутри, электронные компоненты дисплея должны сопротивляться этим нагрузкам и деформациям. Легче всего минимизировать эти силы, как можно сильнее сблизив внешнюю и внутреннюю поверхность дисплея проще говоря, сделать его как можно тоньше.

Чтобы сделать по возможности тонкий экран разработчики отказываются от защитной плёнки и поляризующий плёнки, которые обычно клеят на экраны, и слоя клея между ними. Это не идеальное решение, но всё же защитная плёнка и поляризационный антибликовый слой для AMOLED-дисплея компоненты необязательные. Такой дисплей генерирует свет изнутри, а не изменяет свет, излучаемый светодиодной подсветкой, как делают жидкокристаллические дисплеи.

Ещё одно отличие между гибким и обычным дисплеем состоит в прозрачных проводящих электродах, идущих с обеих сторон испускающих свет органических материалов, благодаря которым пиксели испускают свет. Обычно эту роль исполняет оксид индия-олова (indium tin oxide, ITO). Однако ITO хрупкий, поэтому в гибких дисплеях его использовать не стоит. Что хуже, ITO плохо приклеивается к гибким полимерным подложкам, коробится и отслаивается при сжатии.

Сражаясь с этой проблемой десять лет назад, исследователи подобрали другие стратегии улучшения прилипания ITO к гибкой подложке. Одна из них обработать подложку кислородной плазмой перед приклеиванием ITO-электрода. Другая вставить тонкий слой металла (например, серебра) между электродом и подложкой. Также помогает поместить верхнюю часть подложки ровно в середину дисплейного пирога. Тогда хрупкий интерфейс в слое ITO попадает на механически нейтральную плоскость дисплея, не испытывающую при сгибании ни сжатия, ни растяжения. Пока что ведущие электронные компании, производящие складные экраны, используют эту стратегию.

Можно поступить ещё проще, и совсем избавиться от электродов ITO. Пока такого в коммерческих устройствах не делали, однако эта стратегия кажется выгодной безотносительно гибкости экранов. Дело в том, что индий токсичен и дорог, поэтому в идеале его лучше не использовать. К счастью за годы исследований учёные, в том числе и мы двое, подобрали и другие материалы, способные работать прозрачными электродами гибких дисплеев.

Наиболее многообещающим кандидатом выглядит гибкая плёнка с серебряными нанопроводами. Сетка из этих тонюсеньких проводников проводит электричество, оставаясь почти полностью прозрачной. Её можно недорого создать, добавляя на подложку раствор, содержащий серебряные нанопровода как при печати чернилами на бумаге.


В 2019 году Huawei показала линейку телефонов с гибкими дисплеями. На фото телефон Mate Xs.

Большая часть исследований в области серебряных нанопроводов концентрировалась на уменьшении сопротивления в местах пересечения отдельных проводов. Это можно сделать, например, добавляя к ним другие вещества. Или можно физически обработать слой нанопроводов нагрев его, или подав такой ток, чтобы места пересечения спаялись друг с другом. Или можно штамповать его горячим, воздействовать на него плазмой или облучать. Какой из методов лучше покажет себя, зависит в первую очередь от подложки, на которую наносится слой. Полимерная подложка слишком сильно деформируется при нагреве. Это, например, такой полимер, как полиэтилентерефталат, из которого делаются прозрачные контейнеры для еды. Полиимид не так чувствителен к нагреву, но его желтоватый оттенок нарушает прозрачность слоя.

Металлические нанопровода не единственный вариант замены ITO для создания прозрачных электродов. Есть ещё графен особая форма углерода, в которой атомы выстраиваются в двумерные соты. Графен не дотягивает до проводимости и прозрачности ITO, но он лучше выдерживает сгибание, чем любой другой из рассматриваемых сегодня материалов для создания гибких дисплеев. А скудную проводимость графена можно улучшить, комбинируя его с проводящим полимером, или добавляя к нему азотную кислоту или хлорид золота.

Ещё одна возможность использование токопроводящих полимеров. Основной пример поли (3,4-этилендиокситиофен) с добавлением полистирол сульфокислоты. Это сложное название обычно заменяют аббревиатурой PEDOT:PSS. Такие полимеры растворяются в воде, благодаря чему можно прозрачные и тонкие электроды можно печатать или центрифугировать. Подходящие химические добавки могут значительно улучшить гибкость такого проводящего полимера и даже сделать его растяжимым. Тщательный выбор добавок также улучшает такой показатель, как количество света на единицу тока дисплей можно сделать ярче, чем те, что производятся при помощи ITO.

Пока что органические светодиодные дисплеи, используемые в мобильных телефонах, мониторах и телевизорах, изготавливают в следующей последовательности. Подложку помещают в вакуумную среду, испаряют органический материал, который на неё нужно добавить, и используют металлические маски, чтобы управлять осаждением материала. Получается что-то вроде высокотехнологичной трафаретной печати. Но такие металлические маски с очень тонким рисунком сложно производить, а значительная часть материала пропадает впустую, из-за чего большие дисплеи получаются дорогими в производстве.

Появилась интересная альтернатива производственного процесса таких дисплеев: струйная печать. Наносимый органический материал растворяется в жидкости, а потом наносится на подложку там, где надо. Он формирует пиксели, после чего его разогревают, чтобы испарить остатки раствора. Такую тактику испытывают DuPont, Merck, Nissan Chemical Corp. и Sumitomo, хотя эффективность и надёжность получающихся устройств пока далека от желаемой. Но если им это удастся, стоимость производства дисплеев значительно снизится.


Samsung в 2019 также представила свои линейки телефонов с гибкими дисплеями. На фото Galaxy Fold.

У производителей небольших дисплеев для смартфонов есть ещё более приоритетная задача, чем понижение стоимости: уменьшение энергопотребления. Органические светодиоды со временем получаются всё менее прожорливыми, однако чем дальше, тем сложнее уменьшать энергопотребление от текущей отметки в 6 мВт на квадратный сантиметр. Это особенно неприятно для складных телефонов, экраны которых гораздо больше обычных. Поэтому можно смело предположить, что у складных телефонов в ближайшей перспективе будут довольно объёмные аккумуляторы.

Как дальше будет развиваться судьба гибких дисплеев, после того, как они сделают наши смартфоны складными? Учитывая то, насколько много времени сегодня люди проводят за смартфонами, можно представить, что в недалёком будущем люди начнут носить дисплеи, прикрепляемые непосредственно к коже. Сначала это будет визуализация биометрических данных, но вскоре появятся и другие варианты применения. Возможно, такие носимые дисплеи когда-нибудь станут частью высокотехнологической моды.

Естественно, для производства таких дисплеев будут использоваться достаточно мягкие материалы, не причиняющие неудобств коже. Кроме того, они должны будут уметь растягиваться. Разработка растяжимых проводников и полупроводников задача невероятно сложная. Уже несколько лет исследователи изучают нечто похожее, но более простое: геометрически растягиваемые дисплеи. В них содержатся небольшие жёсткие компоненты, присоединённые к растяжимой обложке. Соединены они проводящими дорожками, переносящие деформацию при растяжениях.

Однако в последнее время наблюдается прогресс в разработке растяжимых дисплеев таких, у которых растягиваются и проводники, и полупроводники, и подложка. Им, конечно, требуются новые материалы, но главным препятствием пока остаётся вопрос того, как разработать защитное покрытие таких растяжимых устройств, защищающее их от разрушительного воздействия влаги и кислорода. Наша команда недавно достигла неплохого прогресса в этом вопросе, разработав стабильные на воздухе растяжимые устройства, испускающие свет, и не требующие растяжимого защитного покрытия. Их можно растягивать почти вдвое без нарушения работы.

Сегодня производятся грубые прототипы растяжимых дисплеев, с крупной сеткой светящихся элементов. Но индустрия выказывает огромный интерес к растяжимым дисплеям. В июне министерство торговли, промышленности и энергетики Южной Кореи дало задание LG Display управлять консорциумом из промышленных и научных исследователей, разрабатывающим растяжимые дисплеи.

Легко можно представить, что нас ждёт дальше: спортсмены, увешанные биометрическими дисплеями, размещёнными на руках и ногах. Смартфоны, которые можно носить на ладони. Дисплеи, натягивающиеся на разные неровные поверхности. Разработчики подобных дисплеев будущего определённо смогут воспользоваться многолетними наработками, полученными от исследований, позволивших создать сегодняшние гибкие экраны для смартфонов. Без сомнения, уже скоро наступит эра не только сгибающейся, но и растягивающейся электроники.

Как гласит народная пословица, беда не приходит с собой одна, она и детей приводит. Часто так получается не только в жизни, но и в бизнесе, производстве: происходит одно плохое событие, за которым следуют другие чаще всего из-за негативных внешних факторов.

Но хватит лирики. Как мы уже писали, в мире постепенно растет нехватка полупроводниковых чипов. Эксперты оценивают объем дефицита в 10-30%. Любой дополнительный негативный фактор может усилить нехватку компонентов, что, конечно же, влияет на все прочие отрасли производство ноутбуков, десктопов, серверов, даже автомобилей. И вот он проявился: корпорация Samsung до сих пор не возобновила производство полупроводников на своей американской фабрике в Техасе.

Проблема тянется с середины февраля этого года тогда в Техасе случились небывалые холода, что во много раз увеличило потребление энергии. Южнокорейскую компанию заставили остановить работу сразу двух заводов в Остине. Решение было беспрецедентным. Кроме Samsung, аналогичные меры заставили принять NXP Semiconductors, Infineon Semiconductors и др.

Восстановить работу фабрик не получается до сих пор. А ведь в 2018 году остановка одного из заводов Samsung всего на полчаса привел к снижению мировых запасов флеш-памяти NAND на 3%. Конечно, компания с тех пор научилась адаптироваться к подобным проблемам, но все равно срок, в течение которого фабрики не работают, слишком велик.

Сейчас у производителя есть необходимые для возобновления операций ресурсы, включая воду, электричество и другие. Но для того, чтобы начать по новой, требуется время. Завод не просто конвейер, который остановится или запустится по нажатию на кнопки. Требуется все проверить, очистить системы, запустить некоторые базовые операции и лишь затем последовательно возобновлять основные производственные процессы. И даже после этого потребуется время для того, чтобы довести производство до прежних показателей.


На фабрике S2, работа которой была приостановлена, производились чипы по 28-нм и 65-нм техпроцессам. Этот объект разрабатывает разные продукты для собственного подразделения компании. Оно, в свою очередь, производит контроллеры для SSD, чипы для Tesla и Renesas, чипы связи для Qualcomm. И это только то, о чем хорошо известно. Наверняка, фабрика производит и поставляет чипы и другим компаниям.

По мнению экспертов, восстановить работу производственного объекта такого размера быстро не получится. Сложность еще и в том, что для производства применяются весьма специфические материалы: жидкости, металлы, газы и прочие химические элементы и соединения. Для их хранения требуются специальные условия, которых сейчас нет. В целом, запасы ресурсов придется создавать едва ли не заново. Соответственно, всем заказчикам компании придется ждать, пока корпорация наладит производство продукции.

Samsung и заказчики компании могут заказать необходимые им компоненты на других предприятиях. Но перенос части производства в другие локации вызывает ряд проблем.

Во-первых, уже работающей на всю силу фабрике сложно выкроить дополнительные мощности для внезапно поступившего заказа. Далеко не все владельцы фабрик, которые могут удовлетворить запрос компаний, заинтересованы в краткосрочных заказа.

Во-вторых, стоимость полупроводников и так высока. При переносе производства она вырастет еще больше.

В-третьих, у компаний, которые расположены на Тайване и в других странах Юго-Восточной Азии, сейчас проблемы с исходными ресурсами, включая ABF. А значит, что увеличить производство у таких компаний не получится, во всяком случае, речь не идет о росте производства на десятки процентов.

Все это с высокой степенью вероятности приведет к тому, что цепочка производства и поставок элементов просто поломается, так что потребителям чипов придется ждать своего заказа намного дольше, чем изначально рассчитывалось.

И это не все

Скорее всего, под угрозой сроки разворачивания корпорацией производства микросхем по 3-нм техпроцессу. Ее планировалось запустить в США в 2023 году, закончив установку основных компонентов в 2022 году. И, к слову, эту фабрику тоже планируется разместить в Остине, Техас.


Новый промышленный объект должен стать козырем Samsung в гонке за текущим лидером отрасли Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC). Но если погодные условия региона продолжат меняться, а нехватка энергии станет нормой, то неясно, сможет ли Samsung нормально работать.

Сейчас строительство фабрики служит возможностью убить сразу двух зайцев: и конкурента догнать, и получить льготы от американского правительства. Корпорация даже наняла людей в Вашингтоне для того, чтобы лоббировать сделку. Если компании предоставят налоговые льготы или даже субсидии, то ей станет проще развиваться и наращивать мощности.

Как бы там ни было, у самой компании все хорошо. Заказов у нее полным-полно, и их объемы продолжают увеличиваться. Так, например, именно Samsung отвечала за производство GPU для последних видеокарт RTX 3070, RTX 3080 и RTX 3090 по техпроцессу 8-нм. Это был огромный заказ на сумму в сотни миллионов, а может и больше миллиарда долларов.

Проблемы как раз не у отрасли, которая из-за объемов заказов не справляется с их выполнением и не знает, куда потратить сверхприбыли. Проблемы у тех, кто связан с этой отраслью, включая вендоров ноутбуков, серверов, десктопов, автомобилей и т.п., а значит, и у нас с вами.

IBM объявила о разработке техпроцесса 2 нм.

О чём было объявлено:

• 2 нм.
• 50 млрд транзисторов на площадке размером с ноготь. Позднее уточнили на площади в 150 кв.мм то есть, 333 млн транзисторов на миллиметр квадратный (
• MTx/мм²).
• Шаг затвора транзистора (Contacted Poly Pitch, CPP) в 44 нм, длина затвора 12 нм.
• Транзистор с кольцевым затвором (Gate All Around, GAA). Такие затворы можно сделать несколькими способами судя по разрезам, IBM использует горизонтальные нанопластины (horizontal nanosheets, HNS).
• Стек HNS находится на оксидном слое.
• На 45% быстрее или на 75% экономичнее по сравнению с передовыми чипами на 7 нм.
• Фотолитография в глубоком ультрафиолете (EUV) используется на лицевой стороне и позволяет варьировать ширину HNS от 15 до 70 нм. Очень полезно для подстройки различных областей схемы под низкое энергопотребление или высокую производительность, а также для ячеек SRAM.
• Пластины имеют толщину 5 нм и располагаются друг на друге по три штуки.

Действительно ли это 2 нм техпроцесс? Сегодня в производстве чипов лидирует TSMC. Мы построили график связи между названиями техпроцессов TSMC и плотностью транзисторов, аппроксимировав кривую с коэффициентом детерминации 0,99.


От 28 нм до 5 нм используются реальные цифры по данным IC Knowledge и TechInsights. Цифры по 3 нм основаны на пресс-релизах TSMC. 2 нм и 1,5 нм наша экстраполяция.

Используя график, можно преобразовать плотность транзисторов в эквивалентный TSMC техпроцесс (TSMC Equivalent Node, или TEN). Получаем 2,9 нм для 333 MTx/мм². С нашей точки зрения, получается, что это техпроцесс на 3 нм, а не на 2 нм.

Чтобы детальнее сравнить анонс от IBM с предыдущими анонсами техпроцессов на 3 нм и предполагаемыми процессами на 2 нм, нужно сделать несколько предположений.

• Из анонса известно, что CPP 44 нм.
• Предположим, что для производства используется самая плотная технология размещения транзисторов, Single Diffusion Break (SDB).
• Судя по фото в разрезе из анонса, технология Buried Power Rails (BPR) не используется. BPR нужно, чтобы уменьшить размер дорожкни HNS до 5,0 поэтому предположим, что в данном процессе это значение равняется 6,0.
• Чтобы получить плотность в 333 MTx/мм², минимальный шаг Minimum Metal Pitch должен равняться 18 нм это весьма агрессивное значение, которое, вероятно, потребует EUV-фотолитографии с мультиматрицами.

2 нм IBM против существующих техпроцессов на 3 нм

В следующей таблице дано сравнение разработок IBM и наших прикидок для 3 нм техпроцессов от Samsung и TSMC. Мы знаем, что Samsung тоже работает с HNS, а TSMC остановилась на 3 нм FinFET. Samsung и TSMC тоже объявили об увеличении плотности размещения транзисторов для своих техпроцессов на 3 нм по сравнению с 5 нм. Поэтому плотность транзисторов всех трёх компаний нам известна, и мы можем подсчитать TEN для всех. TEN от IBM равна 2,9; видно, что у Samsung это 4,7, а у TSMC 3,0. Опять-таки получается, что 2 нм от IBM больше похож на 3 нм от TSMC, при отставании Samsung.

Красным выделены ориентировочные параметры, необходимые для достижения объявленных плотностей, в предположении, что все компании используют технологию SDB. Высота дорожек меньше всего у TSMC, поскольку без BPR у FinFET этот параметр может достигать 5,0, однако для того, чтобы такая же высота была у HNS, необходимо использовать BPR.

2 нм IBM против существующих техпроцессов на 2 нм

В следующей табличке мы оценили значения параметров для техпроцесса на 2 нм от Samsung и TSMC. В нашей экстраполяции мы предполагаем, что компании используют BPR (технология BPR ещё не отработана, но, вероятно, вступит в строй, когда они анонсируют техпроцесс на 2 нм в 2023-2024 годах). Также предположим, что компании примут на вооружение архитектуру forksheet NHS (HNS FS), чтобы добиться высоты дорожки в 4,33. Оценки CPP и MPP сделаны на основе текущих тенденций по миниатюризации технологий.

Энергопотребление и быстродействие

В этом году я уже делал предположения касательно энергопотребления и быстродействия устройств от Samsung и TSMC с использованием дополнительных данных по быстродействию от Intel. Экстраполяция основана на заверениях компаний и на сравнении реальных цифр у техпроцессов на 14 и 16 нм.

Поскольку IBM сравнила улучшения в энергопотреблении и быстродействии с передовыми техпроцессами на 7 нм, я могу разместить их данные на тех же самых графиках.



Благодаря использования HNS, у IBM наблюдается значительное уменьшение энергопотребления, что делает их 2 нм техпроцесс более эффективным, чем техпроцесс на 3 нм от Samsung и TSMC. Хотя, по нашему мнению, когда TSMC перейдёт на HNS на 2 нм, их энергопотребление не будет уступать таковому от IBM. В вопросах быстродействия мы предполагаем, что техпроцесс на 3 нм от TSMC опередит техпроцесс на 2 нм от IBM.

Конечно, всё это лишь прикидки, основанные на большом количестве предположений.

Заключение

Проанализировав анонс IBM, мы приходим к выводу, что их техпроцесс на 2 нм больше похож на техпроцесс на 3 нм от TSMC с точки зрения плотности размещения транзисторов, обладая при этом лучшими показателями энергопотребления, но уступая в быстродействии. Заявление от IBM производит впечатление однако это всего лишь лабораторный образец, явно превосходящий 3 нм от TSMC только по энергопотреблению. При этом первые рисковые партии устройств от TSMC на 3 нм появятся уже в этом году, а коммерческие в следующем.

По нашему мнению, TSMC будет удерживать преимущество по плотности, энергопотреблению и быстродействию устройств на техпроцессе в 2 нм, когда те пойдут в производство в 2023-2024 годах.

Машина для фотолитографии ASML весит около 180 тонн и стоит примерно $170млн

Пытаясь конкурировать с TSMC (Тайвань) в производстве микросхем последнего поколения, конгломерат Samsung (ЮжнаяКорея) пошёл на крайние меры. Как стало известно Nikkei Asia, осенью 2020 года вице-президент Samsung Electronics Ли Джэ Ён (Lee Jae-yong, де-факто это руководитель всего Samsung) летал в Нидерланды на переговоры с руководством ASML мировым монополистом на рынке оборудования для самой продвинутой версии фотолитографии в глубоком ультрафиолете (EUV).

Nikkei Asia называет эту поездку в разгар пандемии отчаянным шагом. Корейцы пытаются выпросить уникальные сканеры ASML, более 70% которых сейчас уходит главному конкуренту тайваньской TSMC.


Установка для фотолитографии в глубоком ультрафиолете ASML Twinscan NXE:3400B поддерживает травление элементов размером 7 и 5 нм в промышленном масштабе (125 и более пластин в час)

Как рассказывалось в статье об ASML, степпер это основное оборудование, которое используется при изготовлении полупроводниковых интегральных схем. В процессе работы степпера рисунок с маски многократно переводится в рисунок на различных частях полупроводниковой пластины. Своё название степпер получил из-за того, что каждое экспонирование производится небольшими прямоугольными участками (порядка нескольких квадратных сантиметров); для экспонирования всей пластины её передвигают шагами, кратными размеру экспонируемой области (процесс step-and-repeat). После каждого передвижения проводится дополнительная проверка правильности позиционирования.

Современные литографические установки могут использовать не шаговый, а сканирующий режим работы; они называются сканеры (step-and-scan). При экспонировании передвигаются в противоположных направлениях и пластина и маска.


Концепция step-and-scan

Это оборудование незаменимо для передовых продуктов южнокорейской компании. За всё время ASML изготовила и отгрузила по миру около 100 таких машин, но более 70% из них достались конкуренту Samsung Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.

Судя по всему, машины для фотолитографии в глубоком ультрафиолете по техпроцессу 5нм остаются очень дефицитным товаром, а Samsung всеми силами пытается приобрести их, то есть увеличить свою квоту у ASML.

Нужно заметить, что степпер/сканер лишь одно звено в технологической цепочки из десятков единиц оборудования. Хотя и главное звено. Стоимость современного завода по производству микросхем составляет примерно $10-12млрд, со всем оборудованием. Причём прогресс идёт так быстро, что завод устареет через несколько лет. Окупить инвестиции можно только на очень масштабном производстве.

Nikkei Asia пишет, что поездка фактического руководителя Samsung сигнализирует о кризисе для компании, которая уступила TSMC в области передовых полупроводников: Samsung испытывает сложности с массовым производством передовых продуктов, таких как центральный процессор для смартфонов, и теряет долю рынка в контрактном производстве. Неполноценность передовых продуктов может ослабить конкурентоспособность других основных продуктов Samsung, таких как оперативная память и смартфоны.

Для сторонних аналитиков очевидно технологическое отставание от TSMC, хотя руководство Samsung отказывается это признавать: Наша конкурентоспособность в передовых процессах сопоставима. Мы обеспечили заказы от крупных клиентов и сокращаем разрыв, ответил Ким Кинам, вице-председатель Samsung Electronics и глава подразделения полупроводников, когда его спросили о технологическом разрыве с TSMC на собрании акционеров в марте.

Однако некоторые поставщики говорят, что компания задержалась с переходом на самый современный техпроцесс 5нм. Она запустила массовое производство 5нм на несколько месяцев позже TSMC, и с тех пор технологический разрыв увеличивается.

Вероятно, задержка возникла из-за острого дефицита оборудования, что и вынудило руководителя Samsung срочно посетить Нидерланды. Судя по всему, Samsung не сумела забронировать столько же производственных установок ASML, сколько TSMC.

Масштаб инвестиций огромен. В апреле TSMC сообщила о планах выделить $100млрд на капитальные расходы в течение следующих трёх лет в ответ на глобальный дефицит полупроводников.

Для сравнения, годовой бюджет Российской Федерации составляет около $254млрд в доходной части.

Samsung планирует инвестировать около $40 млрд в 2021 году, но большая часть пойдёт на DRAM и другие чипы памяти, а масштаб инвестиций уступает масштабам TSMC, которая специализируется на контрактном производстве.

По данным тайваньской исследовательской фирмы TrendForce, TSMC наращивает лидерство, увеличив свою долю в контрактном производстве до 56% за Iкв. 2021года (+2п.п. к прошлому году, +8п.п. к позапрошлому), в то время как занимающая второе место Samsung потеряла 1 процентный пункт рынка за тот же период.

Крупные американские клиенты, такие как Apple и AMD, передают почти все свои заказы на аутсорсинг TSMC, и другой фирме выйти на такой же масштаб производства крайне сложно.

Растущая напряжённость в отношениях между США и Китаем также играет свою роль. Тайвань и США объединились против Пекина, в то время как Южная Корея поддерживает двустороннюю дипломатию, что рискует изолировать южнокорейские компании от цепочек поставок полупроводников, опасаются эксперты.

Снижение конкурентоспособности Samsung в области передовых полупроводников может отразиться на фирменных смартфонах, где используются процессоры и сенсоры изображения CMOS собственного производства. Apple передаёт всё своё производство процессоров на аутсорсинг TSMC, поэтому технологическое отставание Samsung от TSMC может перерасти в отставание производительности смартфонов Samsung от смартфонов Apple.

На днях Samsung раскрыла характеристики 5-нм процессора для мобильных устройств нового поколения. Процессор назван Exynos 1080. CPU поддерживает работу с ИИ и камеры разрешением до 200 Мп. Новый процессор увеличит производительность мобильных устройств и минимизирует возможные задержки при загрузке контента.

Характеристики нового процессора

Характеристики Exynos 1080
Photo: Samsung.com

• Количество ядер 8.
• 3-кластерная архитектура по принципу 1+3+4
  • 1х ARM Cortex-A78 c частотой 2,8 Ггц;
  • 3 х ARM Cortex-A78 с частотой 2,6 ГГц;
  • 4 х энергоэффективных Cortex-A55 с частотой до 2 Ггц.
• Формат оперативной памяти LPDR5 или LPDR4х.
• +50% рост производительности в одноядерном режиме.
• Видеочип: 10-ядерный графический ускоритель ARM Mali-G78 MP10.
• Доступно аппаратное декодирование видео 4К HDR10+ на скорости до 60 кадров в секунду.
• Поддержка камер с разрешением до 200 MP.
• Разрешение дисплея WQHD+.
• Встроенный 5G-модем с поддержкой сети двух типов: mmWave и в диапазоне до 6 ГГц.
• Bluetooth 5.2 со скоростью до 2 Мбит/с и Wi-Fi 6 со скоростью до 7 Гбит/с.
• Ресиверы спутниковых систем: GPS, ГЛОНАСС, Beidou и Galileo.

Что еще известно

Samsung проводила презентацию нового чипа совместно с китайской компанией Vivo Communication Technology. Вероятно, первый смартфон на базе Exynos 1080 выйдет под брендом Samsung или Vivo. Возможно, им станет в январе будущего года Samsung Galaxy S21.


Впервые о наличии у южнокорейского гиганта чипа нового поколения стало известно в октябре 2020 года. Тогда же представители компании раскрыли его рейтинг AnTuTu. Благодаря новому процессору устройство на базе Exynos 1080 набрало 650 тыс. баллов, это выше, чем у Snapdragon 865 и Snapdragon 865 Plus флагманских восьмиядерных процессоров. Чип позиционируется как основа для топовых смартфонов и планшетов. Известно, что в компании работают еще над одним процессором будущего Exynos 2100.

На данный момент CPU от Samsung стал третьим в мире мобильным процессором, выполненным по 5-нм техпроцессу. Первых представителей показала Apple. В сентябре мир увидел чип A14, дебютировавший для IPad Air 4. Спустя месяц показан аналогичный чип в составе новых iPhone 12.

В конце октября свой чип показала Huawei процессор Kirin 9000 для флагманского телефона Mate 40. Смартфон стал первым среди Android-устройств обладателем 5-нм чипа.

Компания IBM освоила производство полупроводников с технологическим процессом 2 нм. Если не обнаружится никаких нюансов, то в скором времени можно ожидать просто огромного роста производительности и энергоэффективности чипов.

Хронология уменьшения размера технологического процесса

Наиболее известное правило в мире высоких технологий наблюдение, или закон Мура, гласит: каждые два года количество транзисторов на чипе увеличивается вдвое. Владельцы компьютеров могут вспомнить свои первые ПК, сравнить их с существующими современными моделями. Новое устройство всегда компактнее и мощнее предыдущего: согласно закону Мура, каждые 24 месяца количество чипов на интегральной схеме также увеличивается в два раза.
Этой формуле более 50 лет, она стала основной концепцией для создания современной техники, но, согласно подсчетам, закон Мура не вечен. Человечество уже подходит к максимальным возможным значениям в производстве полупроводников.

В 2007 году Мур признал, что вскоре закон утратит свою силу так как есть предел темпа развития технологий.

3 мкм такого технологического процесса компания Zilog достигла в 1975 году, Intel в 1979-м.
1,5 мкм Intel уменьшила технологический процесс до этого уровня в 1982 году;
0,8 мкм уровень Intel в конце 1980-х.
0,60,5 мкм компании Intel и IBM находились на этом уровне в 19941995 годах;
350 нм Intel, IBM, TSMC к 1997-му;
250 нм Intel, 1998 год;
180 нм Intel и AMD, 1999 год.
130 нм этого уровня компании Intel, AMD достигли в 20012002 годах;
90 нм Intel в 20022003 годах;
65 нм Intel в 20042006 годах;
4540 нм Intel в 20062007 годах;
3228 нм Intel в 20092010 годах;
2220 нм Intel в 20092012 годах;
1416 нм Intel наладила производство таких процессоров к 2015 году;
10 нм TSMC делала такие процессоры уже в 2016-м, а Samsung в 2017 году;
7 нм TSMC, 2018 год;
6 нм TSMC только анонсировала такой технологический процесс в 2019 году;
5 нм TSMC начала тестирование такого техпроцесса в 2019 году;
3 нм Samsung обещает делать процессоры с таким технологическим процессом к 2021 году.
2нм IBM освоило производство в 2021 году.

Основная часть

По словам представителей компании, инженеры IBM смогли разместить 50 миллиардов транзисторов на пластине, площадь которой сопоставима с площадью ногтя. Площадь кристалла составила 150 мм квадратных, а это означает, что на квадратный миллиметр поместилось 333.3 миллиона транзисторов. Плотность воистину потрясающая: для сравнения у топовых продуктов TSMC она составляет 91.2 миллиона, а у Intel 100.8. Подобный прорыв может стать настоящей революцией в мире цифровых технологий.
Ниже приведен список популярных компаний и размер их процессора и количество транзисторов.

Переход на 2-нм техпроцесс может повысить производительность на 45%, а если в приоритете поставить энергоэффективность, то при нынешних показателях производительности она вырастет на 75%, если сравнивать с топовыми на данный момент 7-нм чипами, что в первую очередь существенно отразится на автономности мобильных устройств.

Действительно ли IBM сделали 2нм процесс или это только маркетинговый ход? Разберем на примере 14 и 7нм у двух ведущих компаний по производству процессоров.

Пристальное изучение полученных изображений полупроводниковой структуры показало несколько любопытных фактов. Так, различия ширины затвора транзистора у 14 и 7 нм техпроцессов оказались минимальны: 24 нм у Intel против 22 нм у AMD, высота затворов так и вовсе оказалась равна на уровне погрешности. Как видим, никакого кратного отличия, на которое намекают маркетинговые наименования техпроцессов, нет.

Это ещё раз подтверждает тезис о том, что числа в названии современных литографических технологических процессов уже давно не имеют ничего общего с реальностью. Так, компания Samsung созналась, что её 8 нм технология это просто 10 нм с новой библиотекой элементов и обновлённым трассировщиком.

Всё это наводит на некоторые мысли. Так, рост производительности процессоров AMD RYZEN вероятнее всего может быть обусловлен в первую очередь именно инженерной работой и совершенствованием архитектуры, а не успехами TSMC в переименовании своих техпроцессов. Следовательно, ощутимый прирост от поколения к поколению будет зависеть от задела к модернизации, избранной AMD технологии чиплетов. Поскольку это первый опыт применения данной компоновки кристаллов, делать какие-то долгосрочные прогнозы сложно, но очевидно, что однажды возможности дальнейшего совершенствования будут исчерпаны, и AMD придётся у перейти к схеме +5% каждый год, либо менять парадигму и искать новые пути развития.

В то же время переход процессоров Intel на 10 и 7 нм может принести гораздо больший, чем можно предполагать, прирост, поскольку компания не увлекалась маркетингом нанометров, просто добавляя знаки + к своим 14 нанометрам, следовательно, новый техпроцесс может оказаться действительно значительно более продвинутым. Кроме того, Intel уже смотрит в будущее и проводит исследования в области альтернативных методов пространственной компоновки транзисторов и структур кристалла процессора.

Как бы то ни было, становится очевидно, что пресловутые числа в названиях техпроцессов не отражают физической реальности и размеров полупроводниковых элементов. Грядущие 5 и 3 нм от TSMC и Samsung, вероятнее всего, так же будут представлять из себя по сути 7++ и 7+++ технологии. Размеры элементов транзистора уменьшаются незначительно, увеличение плотности размещения транзисторов на единице площади достигается в первую очередь совершенствованием библиотек элементов, развитием программ-автотрассировщиков, оптимизацией самой структуры и компоновки блоков кристалла.

Какие же недостатки будут в производстве процессоров меньше 5нм?

Переход на новые уровень становится все сложнее. Используемые 5 7 нм обеспечивают должную производительность и компактность практически для всех существующих задач. Помимо этого проблема роста производительности успешно решается путем наращивания количества ядер. Причем этот показатель растет впечатляющими темпами.

Стоимость только создания производственной линии нового поколения исчисляется в сотнях миллиардов долларов. О том, во сколько обойдется создание завода для более мелких техпроцессов, остается только догадываться.

Повышение плотности расположения транзисторов имеет ряд существенных проблем. Первая тепловыделение. Самые горячие процессоры от Intel имеют TPD (уровень теплоотдачи) больше 250 Вт. Становится уже недостаточно даже воздушного охлаждения. Дальнейшее повышение плотности приведет к тому, что схемы будут просто выгорать.

Другая более существенная проблема квантовые процессы. При переходе на единицы нанометров существенно возрастает ток утечки, и эта проблема распространяется на другие транзисторы. В итоге, критически страдает энергопотребление. Не стоит забывать и про эффект туннелирования, который делает невозможным проектирование стабильно работающей архитектуры.

Каковы перспективы будущего? Пока есть запас в виде технологий 5, 3 и даже 2 нанометра. Не стоит забывать и про квантовые компьютеры. Пока они служат только для узкоспециализированных задач, но это временно. А значит, опасаться, что уже в текущем десятилетии мы упрёмся в физические ограничения создания транзистора на атомном уровне, не стоит. Тормозом станет, скорее, непомерная стоимость разработки и изготовления более совершенных степперов и проблема с созданием новых сверхмощных источников УФ-излучения. Впрочем, решение, возможно, уже не за горами и кроется в применении новых материалов, в частности соединений германия, гафния, либо графена. Но это уже совсем другая история.