Помоги проекту - поделись книгой:
- А почему у LHC именно такая проектная энергия?
- Только из финансовых соображений. Технических причин нет. В девяностых годах в Америке полных ходом шел проект SSC (Superconducting Super Collider) с энергией в четыре раза большей, чем у LHC, и наш институт активно участвовал в строительстве этого ускорителя. Уже был прорыт туннель в сто километров, но потом конгресс США закрыл этот проект по чисто политическим мотивам. Если бы он не был остановлен, то, несомненно, мы бы уже получили ответы на многие вопросы, и не надо было бы строить LHC, полная стоимость которого 5 миллиардов долларов.
При этом стоимость проекта минимальная: изначально туннель в 27 километров был уже готов, он остался от предыдущего ускорителя LEP. Рассматривается вариант, что потом, когда мы научимся делать магниты с большим полем, можно будет увеличить энергию. Технически в настоящее время возможно поднять энергию и в 10 раз, и в 20, это вопрос чисто экономический.
- Какие основные физические результаты были достигнуты после последнего запуска?
- Результаты, которые были достигнуты - демонстрационные, они не являются открытиями, но они очень существенные. Реальную работу на LHC начали с марта, и уже удалось увидеть почти все известные частицы, такие как W-бозон, Z-бозон. И всё, что было зарегистрировано на LHC, хорошо совпадает с теорией.
Для такого короткого время это колоссальный успех. В физике частиц обработка данных проходит годами, а здесь фактически в реальном времени набирается статистика, и сразу выдается результат. Но пока количества набранных событий недостаточно для обнаружения бозона Хиггса. Несмотря на это, с детектора ATLAS на последнюю международную конференцию было представлено 40 докладов. Публикации идут полным ходом. Ведь кроме бозона Хиггса есть масса другой физики, поскольку мы работаем в новой области энергий, нужно измерять зависимости сечений от энергии, вероятности выхода частиц и многое другое.
Для изучения того же бозона Хиггса, необходимо исследовать множество "второстепенных" процессов, которые представляют сами по себе большой интерес.
- Когда предположительно проявится частица Хиггса?
- В ближайшие полтора года, на мой взгляд, она не будет открыта, потому что не хватает эффективности установки (светимости). Рост светимости сейчас достаточно быстрый, ведь кроме энергии должно быть достаточное количество столкновений. Но маловероятно, что в ближайшие полтора-два года наберётся нужная статистика. Числа столкновений будет недостаточно. В связи с этим работу установки Tevatron в Америке (где ведется также поиск бозона Хиггса при энергии в 3 раза меньшей, чем на LHC), которую планировали остановить в 2011, решили продлить ещё на три года. Так что открытия бозона Хиггса следует ожидать года через три.
- Что входит в список физических задач, которые официально стоят перед CERN?
- Это огромная физическая программа. В нее входит поиск бозона Хиггса, поиск суперсимметричных частиц, поиск дополнительных размерностей, изучение физики B-мезонов, изучение физики тяжелого кварка, топ кварка, изучение эффектов несохранения CP-четности, тау-лептона, поиск частиц тёмной материи и многое другое. В ближайшие 15 лет LHC останется установкой с самой высокой энергией, где будет решаться много задач, и вполне возможно, что мы увидим то, чего и не ожидали.
Слово "коллайдер" стало на слуху, когда начал запускаться LHС. Но надо понимать, что физика элементарных частиц не началась и не кончается этим проектом, есть и другие, они дают не меньший вклад. Очень важны эксперименты на коллайдерах при низких энергиях. Например, в нашем институте работают два таких коллайдера ВЭПП-4М и ВЭПП-2000, с энергией соответственно 12 ГэВ и 2 ГэВ. ВЭПП-2000 - новая установка, которая начала работать в 2009 г., и имеет в настоящее время самую высокую светимость в этой области энергий. (ВЭПП - встречные электрон-позитронные пучки).
LHC и эксперименты на низких энергиях не исключают друг друга, а дополняют. Многие явления не могут быть поняты при сверхвысоких энергиях: явления LHCf.
- Это так называемая forward physics (физика "вперед"), то есть наблюдение частиц, которые вылетают вперед по ходу пучка. Она не только интересна, но и важна. Такие детекторы, как ATLAS и CMS, регистрируют частицы, вылетающие под сравнительно большими углами. Часто протон с протоном сталкиваются периферийно, как бы касаясь друг друга, а многие вторичные частицы уходят в конус, который является "мёртвой зоной" для больших детекторов. Дополнительная установка детекторов под очень малыми углами, несомненно, даст новую, дополнительную информацию.
- Последний вопрос: какова реальная польза человечеству от LHC?
- Путь прогрессивного развития человечества предполагает добывание новых знаний, которые могут быть получены только в совместной работе и над теорией, и над экспериментом, история это уже доказала. Теоретическая мысль может быть широкой и разноплановой, и для неё всегда важно иметь экспериментальное указание - в каком направлении нужно работать. И если мы решим, что нам достаточно сотовых телефонов, телевидения и ядерных реакторов, тогда можно отказаться от проектов, подобных LHC. Можно жить и так. Но прогресс не остановить. Мы хотим знать, что было в начале, где мы сейчас, и что будет в будущем. И, конечно, LHC - это один из инструментов, с помощью которого можно получить это знание.
Профессионально физику элементарных частиц понимают немногие, но это нормально, что науку "делает" очень малое количество людей, а пользуются все.
Общество должно осознавать, что получение нового знания является приоритетом. Насколько это знание может быть использовано в повседневной жизни? Если говорить о реальной пользе, то можно только приводить примеры из истории. По-видимому нет ни одного явления в физике, которое бы не получило практического применения. Электричество и радиоволны, ядерная физика, все, что было предметом научного любопытства, пошло в народное хозяйство. Всего сто лет назад считалось, что радиоактивность - это просто забава, а электричество считалось фокусами. Можно ли было 15 лет назад представить, что почти у каждого будет сотовый телефон и ноутбук?
Кроме чисто научного интереса при создании установок масштаба LHC большое значение имеет технологический прогресс, потому что физика элементарных частиц требует новых технологий, которые впоследствии используются и в других областях.
Но говорить о том, что через два года с помощью экспериментов на LHC уровень жизни улучшится, нельзя. Да, мы хотим знать настоящее, прошлое и будущее нашей Земли. Но эти знания, вообще-то, на нашей жизни сразу не скажутся.
Bobcat и Bulldozer: новые микроархитектуры AMD
Автор: Олег Нечай
24 августа 2010 года компания Advanced Micro Deviced (AMD) обнародовала информацию о микроархитектурах нового поколения Bobcat и Bulldozer, которые найдут применение в серийных процессорах уже в будущем году.
Микроархитектура AMD Bobcat разработана специально для энергоэффективных процессоров, рассчитанных на установку в нетбуках и неттопах. Главное достоинство этих микросхем – сверхнизкое энергопотребление, не превышающее одного ватта. При этом, в отличие от Intel Atom, построенных на классическом принципе последовательного исполнения инструкций (подробнее см. здесь), в Bobcat используется механизм внеочередного исполнения команд, типичный для "взрослых" мобильных и десктопных процессоров.
Первые чипы на основе микроархитектуры Bobcat будут выпущены уже в четвёртом квартале 2010 года. Эти двухъядерные процессоры со встроенным контроллером оперативной памяти и графическим ядром с поддержкой программного интерфейса DirectX 11 получат кодовое название Ontario. Микросхемы будут производиться по 32-нанометровой технологии. Крупнейшие производители ноутбуков, среди которых компании Acer, ASUS и Hewlett-Packard, уже объявили о намерении представить первые компьютеры на базе Ontario в первом квартале 2011 года.
Процессорная микроархитектура AMD Bulldozer не имеет практически ничего общего с архитектурой AMD64, лежащей в основе современных чипов этой компании, так что о ней мы поговорим подробнее.
Что представляет собой эта архитектура и в чём её отличия от современной?
Как и следовало ожидать, в AMD Bulldozer используются некоторые решения, апробированные в предыдущих архитектурах. Прежде всего, речь идёт о встроенном в чип контроллере оперативной памяти - решении, фактически ставшем промышленным стандартом, а также скоростной шине HyperTransport для подключения процессора к системной логике.
В отличие от чипов AMD64, "настоящих многоядерных" процессоров, что постоянно подчёркивали в AMD, в основу новой микроархитектуры положен принципиально иной подход. Процессоры следующего поколения будут состоять из одного или нескольких двухъядерных модулей с общим внешним интерфейсом (блоков выборки и декодирования), блока вычислений с плавающей запятой и кэш-памяти второго уровня.
Как утверждают в AMD, это было сделано для оптимизации конструкции и одновременно для снижения себестоимости. Поскольку в работающем многоядерном процессоре некоторые блоки часто остаются незадействованными, их можно сделать общими для нескольких "ядер". В результате процессор будет состоять из меньшего числа блоков и его физические размеры будут меньше. Это сделает его экономичнее, "прохладнее" и, разумеется, дешевле.
Конечно, такой процессор, строго говоря, не будет двухъядерным, ведь некоторые блоки у двух "недоядер" общие, поэтому применительно к ним в этой статье бы будем писать слово "ядра" в кавычках. При этом по производительности в реальных приложениях такой чип не будет уступать "настоящему" двухъядерному. Схему составленного из таких модулей восьмиядерного чипа можно увидеть на иллюстрации.
Блок выборки отвечает за отбор и передачу на декодирование следующей инструкции из кэш-памяти или оперативной памяти. Как упоминалось выше, этот блок является общим для двух "ядер" в каждом модуле. Кэш инструкций первого уровня, как неотъемлемая часть блока выборки, также общий для всего модуля, при этом у каждого "ядра" есть выделенный кэш данных L1.
Блок декодирования заведует преобразованием инструкций x86 в понятные процессору микроинструкции RISC. В каждом двухъядерном модуле четыре таких блока, причём пока в AMD не уточняют назначение каждого. Обычно по меньшей мере один блок работает со сложными инструкциями, дешифровка которых происходит за насколько тактов, в то время как простые инструкции дешифруются за один такт.
Расшифрованные инструкции отправляются на соответствующий планировщик, работающий с инструкциями для целочисленных вычислений или расчётов с плавающей запятой. Как и все прочие современные центральные процессоры, архитектура Bulldozer основана на внеочередном исполнении инструкций: для обеспечения равномерной загрузки исполнительных блоков в ней используются планировщики, сортирующие инструкции в произвольном порядке и отправляющие их на блоки, которые могут их исполнить.
Микроархитектурой Bulldozer предусмотрен лишь один блок вычислений с плавающей запятой на каждый двухъядерный модуль и два независимых "ядра", то есть, собственно, два блока целочисленных расчётов. В каждом "ядре" четыре исполнительных подблока: EX, MUL (выполняет любые целочисленные вычисления, за исключением деления), EX, DIV (выполняет любые целочисленные вычисления, за исключением умножения) и два AGen (блоки генерации адресов данных, используемых загружаемыми инструкциями). В каждом "ядре" также имеется блок загрузки и хранения (Ld/ST), отвечающий за выгрузку или загрузку в память данных, затребованных инструкцией. Выполненные целочисленные инструкции пересылаются на блок вывода, в котором они снова выстраиваются в правильном порядке.
В блоке вычислений с плавающей запятой четыре подблока: два MMX (выполняет все основные вычисления с плавающей запятой x87, включая инструкции MMX/SSE) и два 128-битных блока FMAC (выполняет любые вычисления с плавающей запятой).
Архитектура Bulldozer предусматривает общую кэш-память второго уровня для двух "ядер". Кроме того, в чипах будет использоваться и кэш третьего уровня, общий для всех "ядер" и двухъядерных модулей.
Новая микроархитектура предполагает несколько дополнений в системе управления питанием. В частности, в целях энергосбережения могут автоматически отключаться неиспользуемые блоки или целые "ядра".
В архитектуре Bulldozer будет также реализована технология автоматического разгона, аналогичная Turbo Boost, применяемой в процессорах Intel серий Core i7 и большей части Core i5. Напомним, что эта технология включается через BIOS и автоматически повышает тактовую частоту до заранее установленной величины при работе с ресурсоёмкими приложениями. Главное отличие этой системы от "нештатных" технологий разгона заключается в том, что она работает лишь при оптимальных настройках системы и при достаточно эффективном охлаждении, в противном случае Turbo Boost просто не включится.
Микроархитектура Bulldozer совместима со стандартными инструкциями x86 и поддерживает дополнительные наборы инструкций SSE4.1, SSE4.2, AVX, AES и LWP. В отличие от Intel Core, современные чипы AMD не работают с мультимедийными инструкциями SSE4.1/4.2, так что их поддержка в процессорах следующего поколения позволит существенно повысить их производительность при работе с цифровыми изображениями и видео. Проприетарный набор инструкций SSE4a в чипах AMD текущего поколения – это совершенно другой пакет, несовместимый с SSE4.1/4.2.
Набор векторных инструкций AVX (Advanced Vector Extensions) был разработан в Intel в качестве возможного набора мультимедийных инструкций SSE5 нового поколения, и он также будет использоваться в центральных процессорах этой компании следующего поколения на основе архитектуры Sandy Bridge. При этом в AMD решили дополнить этот набор двумя собственными расширениями XOP и FMA4, которые будут также реализованы в микроархитектуре Bulldozer.
Инструкции AES (Advanced Encryption Standard), уже используемые в современных чипах Intel (кроме младших Core i3), отвечают за поддержку алгоритмов шифрования, а LWP (Light Weight Profiling) позволяют одним программам отслеживать производительность других, что особенно важно при отладке софта.
Переход с заслуженной 64-битной архитектуры, впервые использованной семь лет назад в процессорах Athlon 64, на AMD Bulldozer запланирован на 2011 год. Как обычно, первыми чипами на базе новой микроархитектуры станут серверные процессоры, затем будут выпущены высокопроизводительные, и лишь после этого настанет пора массовых и бюджетных моделей.
Ожидается, что одновременно с выпуском новых "настольных" процессоров появится и новый разъём AM3+, причём системные платы для этих чипов будут совместимы с процессорами для AM3, но процессоры для AM3+ не будут поддерживаться на старых платах для AM3.
Поисковик Time Explorer ищет новости в будущем
Автор: Михаил Карпов
В исследовательской лаборатории компании Yahoo, находящейся в Барселоне, разработан прототип поисковой системы по новостям Time Explorer. Он генерирует временную шкалу (таймлайн), который не только показывает, как развивались уже произошедшие события, но и демонстрирует те, которые ещё только должны случиться.
Time Explorer был создан на основе 1,8 миллиона статей, которые опубликовало издание New York Times с 1987 по 2007 годы. Он был показан на конференции Human Computer Interaction and Information Retrieval, которая состоялась на прошлых выходных в США.
Способ поиска прост: шкала, выдаваемая в результате, показывает увеличение или уменьшение количества статей по заданному предмету поиска в течение определённого времени. Наиболее релевантные результаты появляются сверху в виде точек - если подвести к ним курсор мышки, то можно прочитать выдержку из этого материала.
Что же касается будущего, то если в статье указывается на какую-нибудь дату в будущем, то и в таймлайне она отражается в будущем. Таким образом, кстати, можно проверять предсказания (которые, как известно, редко сбываются).
Time Explorer может обнаружить как точные даты в будущем (например, если в статье было указано, что событие намечено на 21 января 2011 года), так и упоминания вроде "в следующем месяце". Движок поисковика просто отсчитывает месяц с момента выхода материала. Поисковик также выделяет упомянутые в статьях имена, места и организации, помещая их в сноске справа. С помощью них в временную шкалу можно добавить новое действующее лицо или для того, чтобы ограничить поиск по определённому месту или человеку.
По словам Майкла Мэтьюса, члена исследовательской команды Yahoo, с помощью Time Explorer можно не только увидеть действующих лиц определённого события, но и узнать, когда они стали настолько важны, что были включены в таймлайн. "Эволюция новостей со временем - не тот тип информации, который можно сейчас легко найти," - говорит он.
Он также приводит пример того, как визуализация временной шкалы помогает найти неожиданные связи между событиями, скажем, между Слободаном Милошевичем и Саддамом Хуссейном. На таймлайне можно увидеть, что оба они были замешаны в одних и тех же сделках по покупке оружия. Несмотря на то, что пока проект работает на материалах прошлого, Мэтьюс считает, что регулярно обновлять базу данных вполне возможно, хотя и непросто. Он также отмечает, что у многих организаций есть миллионы текстовых документов, от почтовых сообщений до отчётов, и более "умные" средства для поиска по ним вскоре приобретут большую популярность. "В теории, - говорит Мэтьюс, - эти алгоритмы должны работать с любыми данными".
Софт: Как настроить резервное копирование под Mac OS X
Автор: Скрылина Софья
Как известно, "маковское" приложение Time Machine, предназначенное для резервного копирования всей информации, хранящейся на вашем компьютере, выполняет копирование каждый час. Это очень неудобно, особенно, если копирование происходит на внешний жесткий диск, подключаемый к вашему маку.
Поэтому приходится отменять автоматическое копирование, чтобы оно не мешало работе и не нервировало обладателя компьютера. Но тогда возникает другая проблема: как вовремя вспомнить и создать резервную копию системы. Как раз с этой задачей поможет справиться бесплатное приложение TimeMachineEditor.
Это приложение позволяет гибко настроить расписание для запуска Time Machine и обладает наипростейшим интерфейсом. Так, например, на рис. 1 созданный календарь будет запускать Time Machine один раз в неделю каждый вторник в 10:20.
Более того, нет необходимости каждый раз запускать TimeMachineEditor, достаточно один раз создать расписание с помощью данного приложения, и Time Machine будет сама создавать резервную копию в указанное время.
Также нет необходимости держать постоянно подключенным к компьютеру внешний диск, на который происходит копирование. В указанное время на рабочем столе появится сообщение (рис. 2), которое вам напомнит, что диск следует подсоединить и создать резервную копию.
В этом случае требуется в строке меню щелкнуть по значку
и выбрать команду Создать резервную копию сейчас (Back Up Now) (рис. 3). Time Machine запустится и выполнит указанную операцию (рис. 4).
Чтобы в строке меню появился указанный значок
Поделиться книгой: