Цифровой журнал «Компьютерра» 2011 № 45 (93) - страница 4

В качестве резюме хочется привести немного видоизмененную фразу из одного анекдота: движение есть и прогресс есть. Благодаря автоматизации машины на улицах наших городов начинают двигаться быстрее. Необходимость создания программной и аппаратной базы для реализации насущных задач стимулирует разработку в области IT, а значит и высокотехнологичную промышленность. Видимо, не обязательно углубляться в нанотехнологии с их наномасштабами и проблемами. Ведь для того, чтобы утихомирить броуновское движение на реальных улицах и дать стимул для развития макросистем и процессов на примере дорожно-транспортных сетей и отечественной разработки ПО, нужно всего лишь оторваться от микроскопа и выглянуть в окно.

Удачи вам на дорогах!

К оглавлению

Опубликовано 02 ноября 2011 года

Устройство, о котором рассказывается ниже, тоже появилось благодаря радарной установке. И так же, как в случае с магнетроном, его идея возникла благодаря любознательности изобретателя и его желанию превратить идею в реальность.

Речь идёт об удивительной разновидности оперативной памяти компьютеров, в основе которой лежит эффект, к компьютерной области никакого отношения не имеющий. Эта разновидность «оперативки» имела недолгий век, однако успела «засветиться» в таких раритетах, как первый коммерчески успешный компьютер UNIVAC I и один из первых электронных программируемых калькуляторов компании Monroe.

Официально этот вид ОЗУ именуют «памятью на линиях задержки» (delay line memory), но благодаря применяемому в ней рабочему веществу её чаще всего называют mercury memory — ртутной памятью.

1942 год. Разгар Второй мировой войны. Военная авиация противоборствующих сторон, нанося сокрушительные бомбовые удары и дерзкие налёты истребителей, успешно доказывает, что именно она является царицей войны.

Чтобы успешно бороться с налётами, учёные всех участвующих в войне стран упорно трудятся над совершенствованием «воздушного эхолота» — радара. Его простой, но чрезвычайно эффективный принцип работы, основанный на измерении времени задержки радиоимпульса, отражаемого объектами, на которые он был направлен, имеет один существенный недостаток. В том случае, когда объект движется, время задержки отражённого от него импульса в каждый момент времени будет разным, и на экране радара визуально видно направление его перемещения. Но на своем пути радарный радиоимпульс отражается от массы неподвижных объектов — крон деревьев, заводских труб, радиомачт. Время задержки радиоимпульса от неподвижного предмета всякий раз одинаково. А это означает, что предмет на экране радара становится «бельмом на глазу» — его постоянное присутствие мешает разглядеть перемещение движущихся объектов. Особенно плохо дело обстоит, если радар сканирует пространство, наполненное неподвижными вещами. Их светящиеся фантомы заполоняют экран и делают поиск целей бессмысленным занятием.

Оригинальное решение этой проблемы было найдено довольно быстро. Отражённый радиоимпульс разделялся на два сигнала, один из которых попадал на экран, а другой в так называемую линию задержки (delay line) — устройство, замедляющее его распространение на время очередного цикла сканирования. На выходе линии задержки сигнал инвертируется и подается на экран вместе с сигналом нового цикла. Поскольку время задержки отражённого от неподвижного объекта сигнала совпадает со временем сигнала, побывавшего в линии задержки, то два эти противоположных по фазе импульса взаимно гасят друг друга. Неподвижный объект исчезает с экрана.

Элегантно? Конечно. Но одно дело придумать идею, а другое — воплотить её в реальном устройстве. Инженеры всего мира бились над поиском материалов и способов реализации delay line. Принципиальное решение было найдено быстро: преобразовать электрический импульс в акустическую волну. Скорость распространения звука значительно ниже скорости потока электронов, а значит, правильно настроенная акустическая волна задержит радарный импульс на требуемое время. На выходе линии задержки звук вновь преобразовывают в электрический сигнал, который и подают на инвертор. И если со способом всё было понятно, то с материалами для его реализации возникли трудности. Чего только не перепробовали инженеры. В ход шли пьезокристаллы, стекло с металлизированным напылением, хитро переплетённые стальные сердечники и сплавы различных металлов.