Износ электроники звездолета

[instml]

http://ria.ru/science/20120330/609619922.html межзвездная навигация

[нейромантик]

Мой особо ЗЛОБНЫЙ ответ.
1. Сколько современных материальных объектов летают с релятивистскими скоростями?
ИМХО - и 5 штук, при количестве атомов более 10 нету.
2. Сколько объектов современной материальной цивилизации двигаясь с релятивистскими скоростями сохраняют свои свойства?
ИМХО - 0, т.к. таковых нет.
3. Какова сохранность электронных компонентов... (тыры пыры, пассатижи и т.д.)
ИМХО - производное от 0.

"Нулижды нуль = нуль!" (с) Фон Визен, "Недоросль".

[pkl]

Я уже давно думаю по этой теме. А если сделать электронику на сверхпроводящих логических элементах? Криокомпьютер, а? Такие компы в теории и работать должны быстрее.

Вообще сверхпроводящие компы идея хорошая, только важно их не размораживать (чтобы была стабильная температура и чтобы не возникало температурных механических напряжений), и система охлаждения это лишнее звено в системе, уменьшающее надежность.
И криоподходом не решается проблема с радиационностойкостью.

А как их разморозить? Звездолёт летит в межзвёздном пространстве, там температура чуть выше нуля. Система охлаждения не нужна. Совсем не нужна.

А проблему радиационностойкости, боюсь, придётся решать "дубовостью" электроники.

[pkl]

может вернем статью из черной дыры на свет?

Нет.

[LG]

pkl писал(а):

Я уже давно думаю по этой теме. А если сделать электронику на сверхпроводящих логических элементах? Криокомпьютер, а? Такие компы в теории и работать должны быстрее.

У Лема в "Фиаско" работает корабельный комп "нулевого" или "предельного" поколения. Лем утверждает что чисто конструктивно такой комп не может быть больше чем шар диаметром 10 см.

[dmdimon]

pkl писал(а):

Я уже давно думаю по этой теме. А если сделать электронику на сверхпроводящих логических элементах? Криокомпьютер, а? Такие компы в теории и работать должны быстрее.

У Лема в "Фиаско" работает корабельный комп "нулевого" или "предельного" поколения. Лем утверждает что чисто конструктивно такой комп не может быть больше чем шар диаметром 10 см.

сверхпроводимость не приводит автоматически к повышению быстродействия. Она всего-лишь снижает резистивное тепловыделение, позволяя более плотно упаковывать элементы. Более плотная упаковка приводит к сокращению сигнальных путей - т.е. сокращению времени передачи - т.е. повышению быстродействия. Отсюда и 10 см Лема кстати.
Вообще говоря данный подход неприменим для высокопаралленьных асинхронных систем - но во времена, когда Лем выдвинул свой тезис, таких не было.

С другой стороны на технологиях в единицы-десятки нанометров существенно важным фактором времени жизни становится физическое смещение легирующих атомов/атомов металлических дорожек. Там получаются величины порядка 10-30 атомов на ширину элемента и их просто "сдувает" электронным ветром при больших плотностях тока. Причем процесс обладает ПОС - т.е. в возникшем "узком" месте плотность тока еще растет и процесс идет быстрее.
Сверхпроводимость этого не лечит.

Насколько я помню, эффект наблюдается в полный рост уже на нынешних 22-34 нм техпроцессах и приводит к заметному количеству отказов в течении единиц лет.

давайте может лучше квантовые системы - там плыть и стареть нечему...

[fan2fan]

Звездолеты будут настолько крупными, что электроники там не понадобится. Вместо нее будут гигантские арифмометры с починкой кувалдометрами :-)

[pkl]

сверхпроводимость не приводит автоматически к повышению быстродействия. Она всего-лишь снижает резистивное тепловыделение, позволяя более плотно упаковывать элементы. Более плотная упаковка приводит к сокращению сигнальных путей - т.е. сокращению времени передачи - т.е. повышению быстродействия. Отсюда и 10 см Лема кстати...

А вот я читал, что как раз у сверхпроводящих логических элементов, принцип действия которых основан на разрушении сверхпроводимости магнитным полем, время срабатывания меньше, причём существенно /10-11 с против 10-5 с/, чем у полупроводниковых диодов и транзисторов. Тема заглохла только потому, что слишком большой геморрой с поддержанием сверхпроводимости.

[dmdimon]

да, был местами неправ. Джозефсоновские схемы действительно быстрее и в настоящий момент по габаритам не хуже традиционной электроники

[LG]

pkl писал(а):

Я уже давно думаю по этой теме. А если сделать электронику на сверхпроводящих логических элементах? Криокомпьютер, а? Такие компы в теории и работать должны быстрее.

У Лема в "Фиаско" работает корабельный комп "нулевого" или "предельного" поколения. Лем утверждает что чисто конструктивно такой комп не может быть больше чем шар диаметром 10 см.

сверхпроводимость не приводит автоматически к повышению быстродействия. Она всего-лишь снижает резистивное тепловыделение, позволяя более плотно упаковывать элементы. Более плотная упаковка приводит к сокращению сигнальных путей - т.е. сокращению времени передачи - т.е. повышению быстродействия. Отсюда и 10 см Лема кстати.
Вообще говоря данный подход неприменим для высокопаралленьных асинхронных систем - но во времена, когда Лем выдвинул свой тезис, таких не было.

С другой стороны на технологиях в единицы-десятки нанометров существенно важным фактором времени жизни становится физическое смещение легирующих атомов/атомов металлических дорожек. Там получаются величины порядка 10-30 атомов на ширину элемента и их просто "сдувает" электронным ветром при больших плотностях тока. Причем процесс обладает ПОС - т.е. в возникшем "узком" месте плотность тока еще растет и процесс идет быстрее.
Сверхпроводимость этого не лечит.

Насколько я помню, эффект наблюдается в полный рост уже на нынешних 22-34 нм техпроцессах и приводит к заметному количеству отказов в течении единиц лет.

давайте может лучше квантовые системы - там плыть и стареть нечему...

В том и прикол - у Лема размерность ячейки равна атому, скорость связи между ячейками - скорость света, время ответа ячейки не учитывается.
По Лему, начиная с определенного количества ячеек скомпонованных например плотно в виде шара время обмена сигналами со скоростью света между ячейками которые находятся на значительном расстоянии друг от друга (например ячейки ближе к центру или ближе к периферии) начинает замедлять быстродействие процессора начиная с определенного диаметра такого шара.

[Странник]

а есть какие-нибудь статьи на эту тему?

[Cepёгa]

давайте может лучше квантовые системы - там плыть и стареть нечему...

А что физически из себя представляет квантовый комп? И как на него внешние условия космоса повлияют?
Фотонный - более-менее понятно. Принципы примерно те же, что и с электронным, только вместо электронов - фотоны по кварцевым каналам бегают, что должно увеличить скорость и надежность.

[Filas]

Я не понял. Чем вам не нравятся релятивистские скорости? Вы же не Луну собрались лететь, а к другим звездам!
Кстати, какое МАКСИМАЛЬНОЕ время вы готовы потратить на полет?

[pkl]

В том и прикол - у Лема размерность ячейки равна атому, скорость связи между ячейками - скорость света, время ответа ячейки не учитывается...

Это уже квантовый компьютер какой-то. А там можно попытаться использовать пресловутые квантовые эффекты.

[pkl]

а есть какие-нибудь статьи на эту тему?

Вряд ли. Только и остаётся, что здесь фантазировать. Но тема интересная. :wink:

[pkl]

Я не понял. Чем вам не нравятся релятивистские скорости? Вы же не Луну собрались лететь, а к другим звездам!
Кстати, какое МАКСИМАЛЬНОЕ время вы готовы потратить на полет?

Понимаете, даже если лететь с релятивистскими скоростями, понадобится более 100000 лет, чтобы, допустим, пересечь Галактику. Так что даже существование фотонного двигателя не отменяет необходимость создания электроники, способной функционировать сотни и тысячи лет.

[zyxman]

В том и прикол - у Лема размерность ячейки равна атому, скорость связи между ячейками - скорость света, время ответа ячейки не учитывается...

Это уже квантовый компьютер какой-то. А там можно попытаться использовать пресловутые квантовые эффекты.

Насколько я понимаю, квантовый компьютер использует спутанные состояния частиц, и в этом главная сложность его создания - пара спутанных частиц получается довольно легко и с высокой вероятностью, и их легко развести  и поймать в ловушки.
Например, в процессе излучения одним атомом пары фотонов, эта пара получается с высокой вероятностью (ЕМНИП чуть не 50%) спутанными, и можно так подобрать процесс, что эти фотоны будет легко разделить.

А чем больше нужно спутать частиц тем сложнее изощрения и тем ниже вероятность успеха, поэтому вот сейчас ЕМНИП сделали квантовый компьютер максимум на 32 частицы (и то народ сомневается), а для практических целей нужно 512 а лучше 1024, а этот Лемовский шар - там видимо будет количество частиц молярного порядка - десять в 23 степени - жуть - это ИМХО нужно лабу размером с Землю если не больше :shock:

Хотя конечно моща такого компа будет чудовищная - ведь суть квантового компьютера что все его квантовые ячейки работают параллельно и количество ОДНОВРЕМЕННО обрабатываемых состояний растет как степень числа ячеек - тупо переборный ИИ уровня человеческого интеллекта на нем сделать будет вообще плёвое дело.

[Filas]

Понимаете, даже если лететь с релятивистскими скоростями, понадобится более 100000 лет, чтобы, допустим, пересечь Галактику. Так что даже существование фотонного двигателя не отменяет необходимость создания электроники, способной функционировать сотни и тысячи лет.

А что, релятивистское сокращение времени уже отменили?
Галактику можно пересечь за приемлемое БОРТОВОЕ время. Хоть за 20 лет.
Другой вопрос, что такой полет будет длиться десятки тысяч лет для Земли, и требует чудовищных энергий.

[zyxman]

Другой вопрос, что такой полет будет длиться десятки тысяч лет для Земли, и требует чудовищных энергий.

А также такой полет требует уникальных технологий, которых еще нет.
Например, для корабля будет гибельно столкновение с частицами массой единицы граммов, а частицы меньшей массы требуют создания специального щита.
- Там есть некоторые хитрые подходы (например, противопылевой щит летит впереди корабля в нескольких десятках километров), но над ними еще нужно работать.

В реальности пока не более 0.01C.

[Посторонний]

Понимаете, даже если лететь с релятивистскими скоростями, понадобится более 100000 лет, чтобы, допустим, пересечь Галактику. Так что даже существование фотонного двигателя не отменяет необходимость создания электроники, способной функционировать сотни и тысячи лет.

А что, релятивистское сокращение времени уже отменили?
Галактику можно пересечь за приемлемое БОРТОВОЕ время. Хоть за 20 лет.
Другой вопрос, что такой полет будет длиться десятки тысяч лет для Земли, и требует чудовищных энергий.

Для человека в звездолёте и для наблюдателя на Земле время будет течь одинаково, так как они двигаются друг относительно друга с ОДИНАКОВОЙ скоростью.
Время всюду течёт одинаково.