Приветствуем наших уважаемых читателей на страницах блога iCover! С большой долей вероятности можно сказать, что монополия кремниевых чипов в ближайшее время вряд ли будет оспорена. Будучи вторым по распространенности после кислорода элементом на Земле, сегодня он рассматривается как неотъемлемая составляющая нашей земной цивилизации. Вместе с тем, дальнейшая миниатюризация кремниевых транзисторов, как основы существующих вычислительных устройств, связана с рядом технологических проблем, что заставляет ученых искать альтернативу этому, казалось бы, незаменимому материалу. О том, в каких направлениях ведется поиск и насколько успешны предпринятые шаги мы расскажем в нашей статье.

В прошлых статьях был рассмотрен принцип работы синхронного и асинхронного электродвигателей, а также рассказано, как ими управлять. Но видов электродвигателей существует гораздо больше! И у каждого из них свои свойства, область применения и особенности.

В этой статье будет небольшой обзор по разным типам электродвигателей с фотографиями и примерами применений. Почему в пылесос ставятся одни двигатели, а в вентилятор вытяжки другие? Какие двигатели стоят в сегвее? А какие двигают поезд метро?

Каждый электродвигатель обладает некоторыми отличительными свойствами, которые обуславливают его область применения, в которой он наиболее выгоден. Синхронные, асинхронные, постоянного тока, коллекторные, бесколлекторные, вентильно-индукторные, шаговые… Почему бы, как в случае с двигателями внутреннего сгорания, не изобрести пару типов, довести их до совершенства и ставить их и только их во все применения? Давайте пройдемся по всем типам электродвигателей, а в конце обсудим, зачем же их столько и какой двигатель «самый лучший».

— Что такое векторное управление?
— Держать ток под 90 градусов.

Термин «векторное управление» электродвигателями знаком всем, кто хоть как-то интересовался вопросом, как с помощью микроконтроллера управлять двигателем переменного тока. Однако обычно в любой книге по электроприводу глава про векторное управление находится где-нибудь ближе к концу, состоит из кучи волосатых формул с отсылками ко всем остальным главам книги. Отчего разбираться в этом вопросе совсем не хочется. И даже самые простые объяснения всё равно держат путь через дифференциальные уравнения равновесия, векторные диаграммы и кучу другой математики. Из-за чего появляются примерно вот такие вот попытки как-то закрутить двигатель без использования мат.части. Но на самом деле векторное управление – это очень просто, если понимать принцип его работы «на пальцах». А там уже и с формулами разбираться в случае надобности будет веселее.

Представим себе, что в один прекрасный день вам пришла в голову идея процессора собственной, ни на что не похожей архитектуры, и вам очень захотелось эту идею реализовать «в железе». К счастью, в этом нет ничего невозможного. Немного верилога, и вот ваша идея реализована. Вам уже снятся прекрасные сны про то, как Intel разорилась, Microsoft спешно переписывает Windows под вашу архитектуру, а Linux-сообщество уже написало под ваш микропроцессор свежую версию системы с весьма нескучными обоями.
Однако, для всего этого не хватает одной мелочи: компилятора!
Да, я знаю, что многие не считают наличие компилятора чем-то важным, считая, что все должны программировать строго на ассемблере. Если вы тоже так считаете, я не буду с вами спорить, просто не читайте дальше.
Если вы хотите, чтобы для вашей оригинальной архитектуры был доступен хотя бы язык С, прошу под кат.
В статье будет рассматриваться применение инфраструктуры компиляторов LLVM для построения собственных решений на её основе.
Область применения LLVM не ограничивается разработкой компиляторов для новых процессоров, инфраструктура компиляторов LLVM также может применяться для разработки компиляторов новых языков программирования, новых алгоритмов оптимизации и специфических инструментов статического анализа программного кода (поиск ошибок, сбор статистики и т.п.).
Например, вы можете использовать какой-то стандартный процессор (например, ARM) в сочетании с специализированным сопроцессором (например, матричный FPU), в этом случае вам может понадобиться модифицировать существующий компилятор для ARM так, чтобы он мог генерировать код для вашего FPU.
Также интересным применением LLVM может быть генерация исходных текстов на языке высокого уровня («перевод» с одного языка на другой). Например, можно написать генератор кода на Verilog по исходному коду на С.



КДПВ

Здравствуйте, уважаемые читатели!

Жизнь не стоит на месте, и вот в «O'Reilly» задумались об издании первой фундаментальной книги о языке программирования Rust:



Заинтересовавшись этой темой, мы решили вынести на обсуждение перевод обзорной статьи о языке Rust, вышедшей в декабре 2014 года. Статья немного сокращена с учетом того, что некоторые ее отрывки уже устарели, однако автор хорошо рассматривает этот язык в контексте существующих альтернатив, подчеркивает его (безусловные) достоинства и (условные) недостатки.

Впрочем, чтобы было еще интереснее, оставим в комментарии к этой статье ссылку на другую статью о Rust, опубликованную в одном из наших любимых русскоязычных блогов по программированию. Для начала — заходите под кат.

Вся современная микроэлектроника базируется на полупроводниках. На кристалле создаются зоны различной проводимости, которые объединяются в некоторую логику. Кристаллы работают, потребляя электрическую энергию и преобразуя её в тепло. Эта статья описывает основные процессы, на которые расходуется энергия при работе ИМС.

Источником выделения тепла на кристалле ИМС являются три основных процесса: динамическая мощность, короткое замыкание и токи утечки. Обзор этих процессов будет проводиться на примере n-МОП технологии (хотя все описанное будет справедливо и для р -МОП)

В предыдущем посте были рассмотрены основные возможности статического анализатора с открытым исходным кодом cppcheck. Он показывает себя не с худшей стороны даже при базовых настройках, но сегодня речь пойдёт о том, как выжать из этого анализатора максимум полезного.

В этой статье будут рассмотрены возможности cppcheck по вылавливанию утечек памяти, полезные параметры для улучшения анализа, а также экспериментальная возможность по созданию собственных правил. Сегодня никаких сравнений анализаторов «кто лучше», статья полностью посвящена работе с cppcheck.

Доброго времени суток, %username%! Сегодня мы отправимся изучать бесчисленные возможности фреймворка для реверсера — radare2. В виде подопытного я взял первую попавшую бомбу, она оказалась с сайта Университета Карнеги Меллон.

В этом посте изложены советы, как не написать код, производительность которого окажется гораздо ниже ожидаемой. Особенно это касается ситуаций, когда движок V8 (используемый в Node.js, Opera, Chromium и т. д.) отказывается оптимизировать какие-то функции.

Praefatio

В современном мире рак является одной из основных причин смерти. По данным ВОЗ в 2012 году от рака умерло 8.2 миллиона людей во всём мире, а количество новых зарегистрированных случаев в этом же году составило примерно 14 миллионов. По количеству смертей рак уступает лишь заболеваниям сердца. Именно поэтому, мне кажется, будет достаточно интересно и полезно попытаться разобраться с данным заболеванием, что мы вместе и попытаемся сделать.

После Vogue истерии появилось множество вопросов, как подключить плату к компьютеру. И многие люди даже не понимают, что же такое UART. И я решил рассказать здесь какой это мощный инструмент.


Роутер превращается в компьютер, если к нему по UART подключить клавиатуру и дисплей

От телеграфа к COM-порту

Протокол UART (Universal asynchronous receiver/transmitter) или, по-русски, УАПП (универсальный асинхронный приемопередатчик) — старейший и самый распространенный на сегодняшний день физический протокол передачи данных. Наиболее известен из семейства UART протокол RS-232 (в народе – COM-порт, тот самый который стоит у тебя в компе). Это, наверное, самый древний компьютерный интерфейс. Он дожил до наших дней и не потерял своей актуальности.

Надо сказать, что изначально интерфейс УАПП появился в США как средство для передачи телеграфных сообщений, и рабочих бит там было пять (как в азбуке Морзе). Для передачи использовались механические устройства. Потом появились компьютеры, и коды ASCII, которые потребовали семь бит. В начале 60-х на смену пришла всем известная 8-битная таблица ASCII, и тогда формат передачи стал занимать полноценный байт, плюс управляющие три бита.

Данные обещания надо выполнять, тем более, если они сделаны сначала в заключительной части опуса о безопасности UEFI, а потом повторены со сцены ZeroNights 2015, поэтому сегодня поговорим о том, как заставить UEFI SecureBoot работать не на благо Microsoft, как это чаще всего настроено по умолчанию, а на благо нас с вами.
Если вам интересно, как сгенерировать свои собственные ключи для SecureBoot, как установить их вместо стандартных (или вместе с ними), как подписать ваш любимый EFI-загрузчик, как запретить загрузку неподписанного или подписанного чужими ключами кода, как выглядит интерфейс для настройки SecureBoot у AMI, Insyde и Phoenix и почему это, по большому счету, совершенно не важно — добро пожаловать под кат, но опасайтесь большого количества картинок и длинных консольных команд.

Оригинальная схема расположения 5 крестообразных кубитов-трансмонов (Xmons) в ряд

Квантовое подразделение Google (отдел Quantum AI), созданное в прошлом году, объявило о включении в свой состав группы физиков из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, которые недавно разработали очень многообещающий дизайн квантовых процессоров.

«При участии разработчиков аппаратного обеспечения из Калифорнийского университета мы теперь сможем реализовать в железе и протестировать новые схемы квантовой оптимизации и квантовой логики, основанные на недавних теоретических открытиях в этой области, а также на нашем опыте использования архитектуры квантового компьютера D-Wave», — сказано в сообщении на страничке Quantum AI в социальной сети.

Всем привет!

В прошлой статье я запустил простой OpenCL пример на FPGA фирмы Altera:

// ACL kernel for adding two input vectors
__kernel void vector_add( __global const uint *restrict x,  
                          __global const uint *restrict y,  
                          __global       uint *restrict z )
{
    // get index of the work item
    int index = get_global_id(0);
 
    // add the vector elements
    z[index] = x[index] + y[index];
}

Я намеренно не углублялся в детали и показал верхушку айсберга: процесс разработки, сборку проекта, запуск на системе.

При подготовке первой статьи мне стало дико интересно, во что превращаются (со стороны FPGA) эти строчки. Понимание архитектуры даст возможность что-то соптимизировать и понять на что уходят ресурсы, а так же что хорошо и плохо для этой системы.

В этой статье мы попробуем вскрыть ядро и найти ответы на следующие вопросы:

• Какая у него архитектура?
• Как происходит его настройка? Как попадают данные на обработку?
• На какой частоте он работает? Чем это определяется?
• Можно ли просимулировать только ядро в RTL-симуляторах?
• Какие блоки занимают больше всего ресурсов? Можно ли как-то это соптимизировать?

Давайте взглянём на его внутренности! Добро пожаловать под кат!

Господа! Я рад сообщить, что наконец-то все желающие могут загрузить бесплатный учебник на более чем 1600 страниц, над переводом которого работало более полусотни человек из ведущих университетов, институтов и компаний России, Украины, США и Великобритании. Это был реально народный проект и пример международной кооперации.

Учебник Дэвида Харриса и Сары Харрис «Цифровая схемотехника и архитектура компьютера», второе издание, 2012, сводит вместе миры программного обеспечения и аппаратуры, являясь одновременно введением и в разработку микросхем, и в низкоуровневое программирование для студентов младших курсов. Этот учебник превосходит более ранний вводный учебник «Архитектура компьютера и проектирование компьютерных систем» от Дэвида Паттерсона и Джона Хеннесси, причем соавтор предыдущего учебника Дэвид Паттерсон сам рекомендовал учебник от Харрисов как более продвинутый. Следуя новому учебнику, студенты строят реализацию подмножества архитектуры MIPS, используя платы с ПЛИС / FPGA, после чего сравнивают эту реализацию с индустриальными микроконтроллерами Microchip PIC32. Таким образом вводится вместе схемотехника, языки описания аппаратуры Verilog и VHDL, архитектура компьютера, микроархитектура (организация процессорного конвейера) и программирование на ассемблере — в общем все, что находится между физикой и высокоуровневым программированием.

Как загрузить? К сожалению, не одним кликом. Сначало надо зарегистрироваться в пользовательском коммьюнити Imagination Technologies, потом зарегистрироваться в образовательных программах на том же сайте, после чего наконец скачать:

В наши дни, МКЭ — это наверное самый распространенный метод для решения широкого спектра прикладных инженерных задач. Исторически, он появился из механики, однако впоследствии был применен к всевозможным не механическим задачам.

Сегодня имеется большое разнообразие программных пакетов, таких как ANSYS, Abaqus, Patran, Cosmos, и т.д. Эти программные пакеты позволяют решать задачи строительной механики, механики жидкости, термодинамики, электродинамики и многие другие. Сама реализация метода, как правило считается достаточно сложной и объемной.

Здесь я хочу показать, что в настоящее время, используя современные инструменты, написание простейшего МКЭ расчетчика с нуля, для двумерной задачи плоско-напряженного состояния не является чем-то очень сложным и громоздким. Я выбрал этот вид задачи потому, что это был первый успешный пример применения метода конечных элементов. Ну и конечно он являются самым простым для реализации. Я собираюсь использовать линейный, трех-узловой элемент, так как это единственный плоский элемент, в случае которого не требуется численное интегрирования, как это будет показано ниже. Для элементов более высокого порядка, за исключением операции интегрирования (которая не совсем тривиальная, но при этом ее реализация достаточно интересная) идея абсолютно такая же.

Картинка для привлечения внимания:

Прочитав пост про удаление ненужного софта мне в который раз стало очень грустно. Автор предлагает «эффективное решение» по избавлению от всякого нежелательного софта, вроде упомянутого «амиго». И если некоторые части скрипта еще можно назвать, ну хотя бы безвредными, то удаление и запрет на запись "%username%\AppData\Local\Apps" выглядит как откровенный саботаж. Плохо еще и то, что такой или аналогичный по механике «полезный скрипт» некоторые всерьез считают действенной мерой. Это далеко не первая статья, от которой у меня сводит скулы, вижу что многие не понимают с чего вообще нужно начинать настройку безопасности в Windows-среде.

Представляю читателям мое видение списка минимально необходимых настроек и действий (в первую очередь для Windows-домена), чтобы никогда не видеть непонятных браузеров и свести риск вредоносного ПО к абсолютному минимуму. Некоторые описанные решения могут показаться спорными, и мало того, они таковыми и являются. Но заранее прошу, увидев первое предложение какого-то пункта, не спешите писать комментарий, прочитайте мысль до конца, возможно у вас отпадут вопросы.

Сегодня я расскажу про один альтернативный проект создания реактора управляемого термоядерного синтеза, который лично мне нравится за свою абсолютную инженерную непохожесть ни на что. Речь пойдет о канадском стартапе General Fusion, существующем уже больше 10 лет и собравшем за это время порядка 100 млн долларов на свои разработки.



Сооснователи компании Doug Richardson (слева) и Michel Laberge (справа) на фоне плазменного инжектора для своей машины.

Как известно, термоядерная реакция дейтерий-тритиевой смеси будет идти даже при комнатной температуре, только слишком медленно, чтобы это было поводом для интереса. Для достижения промышленного энерговыделения (1-10 мегаватт на метр кубический) нужно создать условия для удержания плазмы с температурой 100-200 млн градусов и плотностью 1...2*10^20 частиц на кубометр. Примерно при таких параметрах система начинает самобалансироваться (в токамаках) — энерговыделение сравнивается с утечками и затратами на подогрев новых порций топлива. Эти экстремальные цифры являются зоной интереса всех разработчиков термоядерных реакторов, а их достижение — задачей уже многодесятилетней разработки концепции управляемого термоядерного синтеза (УТС).


Открытая ловушка ГДЛ — одна из многочисленных концепций термоядерного реактора. Она имеет интересное пересечение с сегодняшним рассказом. Источник.

В этой статье рассказывается о проведении исследований на базе инфраструктуры компилятора LLVM. Нашего рассказа должно хватить для того, чтобы исследователи, которым компиляторы прежде были по большей части безразличны, пришли в восторг от LLVM и сделали с его помощью что-нибудь интересное.

Что такое LLVM?

LLVM — это по-настоящему удобный для разборки и сборки «ранний» компилятор для таких традиционных языков программирования, как C и C++.

LLVM настолько хорош, что считается «больше, чем просто компилятором» (это динамический компилятор, он работает с языками, не относящимися к семейству C, он представляет собой новый формат доставки для App Store и т. д. и т. п.). Все перечисленное верно, но для нашей статьи важно лишь приведенное выше определение.

LLVM имеет несколько ключевых отличий от других компиляторов:

• Главное новшество — промежуточное представление (ПП). LLVM работает с ПП, которое действительно можно прочитать (если вы умеете читать ассемблерный код). Возможно, кому-то это не покажется столь уж большим откровением, однако это свойство очень важно. ПП других компиляторов обычно имеют настолько сложную структуру, что их невозможно записать вручную, трудно понять и использовать.