Опрос
|
реклама
Быстрый переход
США безнадёжно проигрывают Китаю по научному потенциалу в микроэлектронике, и санкции ничего не изменят
04.03.2025 [11:06],
Дмитрий Федоров
Китай стремительно укрепляет свои позиции в сфере проектирования и производства чипов следующего поколения, опережая США как по количеству научных публикаций, так и по их значимости. По данным Джорджтаунского университета (GU), в период с 2018 по 2023 год китайские исследователи опубликовали в два с лишним раза больше научных работ, чем их американские коллеги. Эти фундаментальные исследования ставят под угрозу эффективность экспортного контроля США, что может привести к утрате их доминирующего положения в разработке передовых микросхем. 
Источник изображения: Mathew Schwartz / Unsplash При этом 50 % статей, вошедших в 10 % наиболее цитируемых работ в данной области, были написаны при участии авторов из Китая. Для сравнения: американские исследователи участвовали лишь в 22 % таких публикаций, а европейские учёные — в 17 %. Этот разрыв свидетельствует о целенаправленной стратегии Китая, направленной на достижение лидирующих позиций в фундаментальных исследованиях в области микроэлектроники. Китайские исследования охватывают широкий спектр научных дисциплин, включая физику, материаловедение, электронику, компьютерные науки и ИИ. В центре внимания китайских учёных — традиционные кремниевые полупроводниковые чипы, специализированные графические процессоры (GPU) для ИИ, принципиально новые вычислительные архитектуры, нейроморфные процессоры и оптические микросхемы. Эти технологии способны коренным образом изменить вычислительные системы, повысив их производительность и энергоэффективность, что делает их стратегически важными для будущего высокопроизводительных вычислений. Аналитики Обсерватории передовых технологий (ETO) использовали методы машинного обучения (ML) для обработки и классификации тысяч научных публикаций, сосредоточившись на прорывных технологиях, а не на инкрементальных коммерческих улучшениях, которые зачастую остаются корпоративными секретами. Такой подход позволил выявить ключевые направления научных исследований, определяющие, какие страны займут лидирующие позиции в разработке высокотехнологичных вычислительных систем. 
Топ-цитируемые исследования — это 10 % статей за каждый год, набравшие наибольшее количество цитирований. Источник изображения: ETO Анализ включал только статьи с аннотациями на английском языке, что подчёркивает их международную значимость. Это означает, что в выборку вошли лишь те работы китайских исследователей, которые ориентированы на международную научную аудиторию, а не внутренние исследования, публикуемые исключительно на китайском языке. Однако даже в таком отборе Китай демонстрирует значительное преимущество перед США и Европой. Юньцзи Чэнь (Yunji Chen), глава Государственной ключевой лаборатории процессоров в Пекине и соучредитель компании Cambricon, отмечает, что Китай добился значительных успехов в проектировании специализированных ИИ-чипов. Однако, по его словам, производство остаётся узким местом, главным образом из-за экспортных ограничений США. Введение санкций существенно затруднило доступ Китая к передовым литографическим установкам и высокопроизводительным полупроводниковым компонентам, что сдерживает развитие китайской микроэлектронной индустрии. С октября 2022 года Министерство торговли США (DOC) запретило продажу в Китай передовых микросхем и оборудования для их производства. Американские власти объяснили этот шаг тем, что Пекин использует ИИ для «мониторинга, отслеживания и наблюдения за собственными гражданами», а также для развития военных технологий. Несмотря на эти меры, китайские исследования не только не замедлились, но и продолжают усиливать своё влияние на мировую научную среду. 
Чип Cambrian-1 компании Cambricon использует вычислительную архитектуру, специально разработанную для глубокого обучения ИИ. Источник изображения: Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences Наиболее перспективные направления китайских исследований включают нейроморфные вычисления и оптические процессоры. Первые моделируют работу биологических нейронных сетей, что позволяет создавать более энергоэффективные и высокопроизводительные вычислительные системы. Вторые, использующие фотонные технологии, способны заменить электронные транзисторы и значительно повысить скорость обработки данных. Китай уже лидирует в обеих этих областях по количеству публикаций, что подчёркивает его стратегическое преимущество в разработке новых вычислительных архитектур. Джейкоб Фельдгойзе (Jacob Feldgoise), аналитик Центра безопасности и передовых технологий при GU, указывает, что Китай активно разрабатывает следующее поколение вычислительных технологий, в отношении которых США не обладают монополией. В отличие от традиционных полупроводниковых технологий, для реализации этих решений не требуется доступ к высокоточному оборудованию, находящемуся под экспортными ограничениями. Это делает усилия США по сдерживанию китайского технологического прогресса значительно менее эффективными.
Новая статья: Догнать и перегнать: дистиллированный ИИ — в каждый гаджет?
04.03.2025 [00:01],
3DNews Team
В России построят ядерные часы
17.02.2025 [14:48],
Владимир Фетисов
Ядерные часы с точностью, позволяющей человечеству начать научное изучение ранее недоступных областей, планируют создать российские учёные в 2030–2032 годах. Об этом в беседе с журналистами РИА Новости рассказал генеральный директор Всероссийского научно-исследовательского института физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ) Сергей Донченко. 
Источник изображения Alexey Savchenko / Unsplash «Реально можно ожидать, что уже не прототип, а экспериментальный образец, если быть оптимистом, появится, наверное, где-то в 2030–2032 годах. Пессимистом не хотелось бы быть», — приводит источник слова господина Донченко. Он также добавил, что в настоящее время учёные работают над созданием прототипа часов, а также заняты выбором направлений, по которым такие часы можно было бы разработать. В беседе с журналистами было отмечено, что переход для таких часов нашли немецкие учёные из Федерального физико-технического института. Для создания устройства потребуются новые технологии, включая лазеры в особом диапазоне длин волн и специализированные материалы, которые на данный момент получены только в России. Потенциальная точность ядерных часов может достигать 20–21 знака после запятой. «Ядерные часы позволят многие вещи решить. Не только для экономики страны, но и фундаментальные. Все расчёты показывают, что если у вас такие стабильные часы, то можно вести исследования в области подтверждения тёмной материи. То есть это мы переходим в новый порядок понимания Вселенной и вообще жизни. Поэтому появление такого точного инструмента позволит создать те направления в науке, которые мы до конца ещё не понимаем», — считает господин Донченко. Учёные смогли точно направлять передаваемое по воздуху электричество — с помощью ультразвука
10.02.2025 [11:56],
Владимир Фетисов
Электричество хаотично, и обычно его использование приходится ограничивать проводами и цепями. Однако международной группе учёных из Европы и Канады удалось точно направлять электрические искры в воздухе и даже заставить их огибать препятствия с помощью ультразвуковых волн. Детальная информация о проделанной работе опубликована в журнале Science Advances. 
Источник изображения: newatlas.com В новом исследовании учёные из Хельсинского университета, Университета Наварры и Университета Ватерлоо продемонстрировали способ управления передаваемыми по воздуху электрическими искрами. Представленная технология позволяет направлять искры настолько точно, что они могут огибать препятствия и достигать определённых точек на каком-либо материале, даже если он не обладает электропроводностью. «Мы наблюдали это явление более года назад, после чего нам потребовались месяцы, чтобы взять его под контроль, и ещё больше времени, чтобы найти объяснение», — сказал Асьер Марзо (Asier Marzo), один из участников исследования. Хитрость заключается в использовании ультразвуковых волн. Дело в том, что звуковые волны на таких частотах создают давление воздуха, достаточное для обеспечения левитации крошечных объектов. В данном случае волны не стимулируют само электричество, а лишь формируют траекторию его движения. При образовании искры воздух вокруг неё нагревается. Более тёплый воздух расширяется, из-за чего снижается его плотность. Поскольку электричество лучше проходит через воздух с меньшей плотностью, искра движется именно в этом направлении. Ультразвуковые импульсы позволяют перемещать более тёплый воздух с меньшей плотностью, который, в свою очередь, задаёт направление для движения электричества. Исследователи протестировали технологию с помощью пары ультразвуковых излучателей, окружающих точку, в которой с помощью катушки Теслы генерируется искра. При включении ультразвука искра превращается из древовидной формы в единую линию, которую можно направить в нужную сторону, физически перемещая излучатель или регулируя мощность ультразвука. Учёным удалось направлять искры таким образом, чтобы они попадали на определённые электроды и избегали другие, что помогло обеспечить контролируемое переключение в беспроводных цепях. «Я в восторге от возможности использования очень слабых искр для создания контролируемых тактильных ощущений в руке и, возможно, создания первой бесконтактной системы Брайля», — заявил один из авторов исследования, Джозу Ирисарри (Josu Irisarri). Учёные нашли способ обеспечения быстрой зарядки и долгого срока службы литий-серных аккумуляторов
19.01.2025 [07:08],
Анжелла Марина
Две независимые исследовательские группы сообщили о достижении в области разработки литий-серных аккумуляторов, которое поможет значительно ускорить зарядку и продлить срок их службы. Одна команда сосредоточилась на улучшении катодного материала, а другая разработала инновационный твёрдый электролит. 
Источник изображения: DGIST Как пишет TechSpot, первая работа, проведённая под руководством профессора Чон Сун Ю (Jong-sung Yu) из Корейского института науки и технологий DGIST, сосредоточилась на создании азот-допированного пористого углеродного материала, который улучшает скорость зарядки аккумуляторов. Этот материал, полученный с использованием термического восстановления магнием, служит основой для удержания серы в катоде батареи. Итоговые испытания показали впечатляющий результат — батарея достигла ёмкости 705 мА·ч/г при полной зарядке всего за 12 минут. 
Источник изображения: DGIST Уникальная углеродная структура, сформированная реакцией магния с азотом при высоких температурах, позволила увеличить содержание серы и улучшить контакт с электролитом. Это привело к 1,6-кратному увеличению ёмкости по сравнению с обычными батареями при быстрой зарядке. Кроме того, азотное допирование эффективно подавляло миграцию полисульфидов лития, что помогло сохранить 82 % первоначальной ёмкости даже после 1000 циклов зарядки-разрядки. Второе исследование, выполненное китайскими и немецкими учёными, касалось разработки твёрдого электролита, который решает проблему медленной химической реакции между ионами лития и элементарной серой. Этот стекловидный материал состоит из бора, серы, лития, фосфора и йода. Ключевой особенностью здесь стало добавление йода, который, благодаря своей способности к быстрому обмену электронами, ускорил реакции в электроде. Результаты второй группы оказались не менее интересными — аккумулятор, на зарядку которого потребовалось чуть более минуты, сохранил половину своей ёмкости, в то время как аккумулятор с более медленной зарядкой потерял эту ёмкость гораздо быстрее. При средней же скорости зарядки батарея сохранила более 80 % первоначальной ёмкости даже после 25 000 циклов, что по итогам значительно превосходит литийионные аналоги, которые теряют ёмкость уже после 1000 циклов. В совокупности оба достижения приближают практическое применение литий-серных аккумуляторов и их коммерциализацию. В то время, как исследование китайских и немецких учёных направлено на преобразующий потенциал твёрдых электролитов в повышении долговечности аккумуляторов и скорости зарядки, работа команды DGIST показала перспективность передовых катодных материалов в сценариях быстрой зарядки. Китай впервые обошёл США по числу ведущих учёных
17.01.2025 [12:38],
Павел Котов
Китай впервые обогнал США по количеству ведущих экспертов в области науки и техники, говорится в докладе, опубликованном китайской компанией Dongbi Data. По итогам пяти лет с 2020 по 2024 год число ведущих учёных в Китае выросло, а в США — сократилось. 
Источник изображения: Kelly Chiang / unsplash.com Согласно докладу Dongbi Data, опубликованному 11 января, в 2020 году в США насчитывалось 36 599 ведущих учёных мирового уровня. Это число ежегодно снижалось и в 2024 году достигло 31 781. За этот период доля Америки в общем числе экспертов сократилась с 33 % до 27 %. Китай, напротив, демонстрировал рост: количество ведущих учёных в стране увеличилось с 18 805 в 2020 году до 32 511 в 2024 году, а доля Китая в мире выросла с 17 % до 28 %. В рамках исследования под «ведущим учёным» понимался исследователь, публиковавший значимые статьи в крупнейших мировых научных журналах. Авторы исследования отобрали 40 000 высокоцитируемых статей, опубликованных с 2020 по 2024 год в 129 ведущих международных академических журналах по различным дисциплинам, собрали информацию об авторах и проанализировали данные. За последние пять лет расстановка сил в научной среде на мировой арене «претерпела глубокие изменения», отметил учредитель Dongbi Data, профессор факультета менеджмента в Шэньчжэньском университете У Дэншэн (Wu Dengsheng). Китай и США остаются лидерами, но их динамика диаметрально противоположна. Крупнейшей в мире научной организацией оказалась Китайская академия наук, которая насчитывает более 100 институтов по всей стране и 3615 ведущих учёных. Это значительно больше, чем 1683 исследователя в Гарвардском университете и 1208 — в Стэнфордском. В 2022 году Китай внёс почти треть научных статей, опубликованных в наиболее влиятельных международных журналах, впервые обогнав США и став мировым лидером. В последнем выпуске журнала Nature — одного из старейших и самых престижных на Западе — от 8 января почти половина работ принадлежит этническим китайцам. Dongbi Data также составила «Список лучших научных журналов по всем дисциплинам» (Global Top Journals List Across All Disciplines), претендующий на роль руководства по выбору и ранжированию международных научных изданий. Китайские учёные долгое время пользовались преимущественно западными базами научной литературы, такими как Science Citation Index, отметил господин У. Новый список призван снизить зависимость научного сообщества Китая от международных систем. Кроме того, он может побудить международных исследователей принимать китайские академические публикации. В конечном итоге инициатива способна поддержать научное и технологическое развитие страны. Новая статья: Нейроморфные вычислители: прямая дорога к сильному ИИ?
21.10.2024 [00:03],
3DNews Team
|
© 1997—2026 Электронное периодическое издание "3ДНьюс" | Свидетельство о регистрации СМИ Эл ФС 77-22224
выдано Федеральной Службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
