книги хакеры / журнал хакер / специальные выпуски / Специальный выпуск 38_Optimized

За 20 лет было придумано всего два полезных квантовых алгоритма!

99

Сами ученые утверждают, что нет новых алгоритмов. А проблем, которые решают два существующих алгоритма, по сути дела нет. Сегодня алгоритм шифрования RSA работает практически в любом интернет приложении, взломать код длиной даже в 128 бит невозможно за время актуальности информации. Базы данных также просто обходят стороной проблему неупорядоченных данных, путем индексации. И действительно зачем нужна супер система безопасности, если можно просто поставить часового… Вывод прост, пока квантовый компьютер нужен только ученым. Да очевидно, что это перспективное направление технологий вычислений, да мы нуждаемся в унифицированной и безопасной системе связи интегрирующей в единое целое всю планету, однако есть много "НО" примерно на пару миллионов долларов...

КВАНТЕЦ

История только начинается, и нам с тобой повезло, что мы живем в интересное время, мы делаем будущее, мы на него работаем. Уже становится заметно, как насыщается технологи- ческий рынок классических компьютеров, в этой области появляется очень мало нового. Однако у нас есть другая - широкая и очень длинная дорога, дорога квантовых технологий. Наши внуки наверняка будут играть с интеллектуально сильным противником в Doom XXI, посмеиваясь над своими стариками, которые жестоко бились против тупиц-ботов. Люди будут без опаски передавать критически важные данные через интернет. Новый альбом суперпопулярной группы в стиле «расколбас для неодаренных» можно будет получить че- рез одну минуту после того, как ты о нем узнаешь. В интернет окончательно интегрируются все современные коммуникации – телевидение, телефоны, система платежей, игры и т.д. И все это становится возможным благодаря квантовым технологиям, квантовым вычислениям, квантовым компьютерам и квантовым программам. А там, где есть программы, есть и хакеры, так что без нас никуда, у нас есть будущее… E

В погоне за миниатюрностью часто страдает другой параметр - срок автономной работы без подзарядки. Либо аккумуляторы весят как золотой слиток, либо стоят соответственно.

?лись в сотовые телефоны, громоздкие ком-

пы и ноутбуки в КПК, видеокамеры и фото-аксофоны преврати-

аппараты стали цифровыми, Flash память становится дешевле и популярнее. Взять хотя бы PocketPC, как наиболее мобильное и функциональное устройство. В нем представлены все самые последние технологии мобилизации!

ПРОЦЕССОРЫ

Как известно, в КПК нет понятия "материнская плата" или "звуковая плата" - там все на одной плате. Можно сказать, что процессор выполняет еще и роль материнской платы. Сей-

час для PocketPC лидирующим процессором является интеловский XScale PXA255. Ядро процессора производит организация ARM, которая занимается разработкой ядер RISCпроцессоров. А Intel просто купил лицензию на использование архитектуры и делает свои чипы. Преимущества ARM в том, что это RISC-архитекту- ра, которая позволяет иметь процессор с кристаллом меньшей площади для получения аналогичной CISCпроцессорам производительности. Это значит, такой процессор будет потреблять меньше энергии. А зна- чит, потребуется меньшая батарея, и вес устройства уменьшится (батарея составляет основной вес КПК).

Технологический процесс изготовления чипов совершенствуется, и на одном квадратном миллиметре пластины размещают все больше и больше транзисторов. При этом энергопотребление падает, и допустимая частота работы растет, так как сила тока, нужная для работы маленького транзистора, меньше, чем сила тока, необходимая для большого транзистора. Соответственно, потребляемая всей схемой мощность падает при миниатюризации отдельных компонентов. Растет и скорость - транзисторы меньшей площади могут переключаться быстрее.

В CISC-процессорах (таких как Pentium) большое количество площади кристалла расходуется на де-

Мультимедийный КПК от Sony на PalmOS 5 снаружи...

101

кодирование команд и разложение их на более простые, которые уже выполняет ядро. В RISC-процессорах (в частности, ARM) есть упрощенный набор команд фиксированной длины, на декодирование которых тратится минимум усилий.

Что касается процессоров XScale, используется высокая степень интеграции - на кристалле процессора уже есть контроллеры памяти (оперативной и Flash), LCD, портов ввода-вы- вода. Это позволяет делать устройства очень компактными. На плате, кроме процессора, остается разместить память, несколько мелких вспомогательных схем и все!

В перспективе, скорее всего, появятся устройства форм-фактора PocketPC, базирующиеся на архитектуре, отличной от ARM. Сейчас активно действует AMD, разрабатывая процессоры для мобильных устройств на x86 архитектуре. Теорети- ческий плюс использования процессоров на этой архитектуре в КПК в том, что код будет более компактным (код на языке высокого уровня, скомпилированный для ARM-процес- сора, обычно занимает больше места, чем для x86).

ДИСПЛЕИ

Вторым главным элементом КПК является ЖК-дисплей. Основная его составляющая - экран, который, в свою очередь, состоит из двух пластиковых панелей (подложек), между которыми находится слой жидкокристаллического вещества. Экран представляет собой совокупность ЖК-ячеек. Причем ячейка не способна сама генерировать свет, она лишь управляет контрастностью и частотой проходящего через нее света. Поэтому ЖК-дислпеи всегда используют подсветку, чаще всего на базе люминесцентной лампы с холодным катодом, что делает эти дисплеи очень экономичными (в плане энергопотребления). E

КОМПЬЮТЕРЫ

MINI-ITX, NANO-ITX И ИЗОБРЕТЕНИЯ, ОСНОВАННЫЕ НА НИХ

I B M

Ïосмотри на свой комп и подумай, сколько в него можно запихнуть коробочек от обычных компьютерных дисков. Прикинул? Так вот, а теперь представь, что в твоем системнике может разместиться такое же количество…

абсолютно полноценных компьютеров.

С доставкой в Россию (лично в руки) NanoITX обошелся мне в $110.

Размер Nano-ITX – 12/12 см, то есть меньше коробки для CD.

Изначально

технология разрабатывалась для применения

âигровых

приставках, игрушках, и

âбытовой

технике.

Ïоснащены процессором с тактовой часто-

той 1 ГГц, достаточным для нормальной рабо-ричем компьютеры эти

ты количеством оперативной памяти, видеокартой с выходом на монитор и tv-out’ом, звуком, сетевухой, двумя USB-портами… это не считая винта, сидирома и прочего прицепного хлама. Не веришь? Я тоже не верил, пока сам не увидел и не испытал в действии штуковину, которая называется Nano-ITX.

CeBIT 2003

Речь о Nano-ITX зашла еще на CeBIT 2003, а точнее - на конференции, проведенной в эти дни небезызвестной тебе компанией VIA. Заявление о разработке такой технологии сделал сам организатор. К тому времени было известно только то, что форм-фактор Nano-ITX будет приблизительно на 15 процентов меньше, чем его предшественник, Mini-ITX, о котором я подробнее расскажу немного ниже. Итак, размер Nano-ITX составляет всего 12x12 см. Это немного меньше, чем коробочка для обыкновенного CD-диска.

Это, как ты понимаешь, не единственное его достоинство. Вот что еще вызвало у меня положительные эмоции.

Во-первых, возможность питаться от мотоциклетного аккумулятора энное количество времени (минимум – 1 день).

Мощности Nano-ITX потребляет очень мало, для запуска материнской платы с процессором и всем интегрированным хозяйством потребуется всего лишь 20-30 Ватт, практи- чески можно работать даже на паль-

чиковых батарейках от карманного фонаря.

Во-вторых, из них можно собрать неплохой кластер за умеренную стоимость.

В-третьих, такой комп можно легко спрятать куда-нибудь в стенку на слу- чай, если в гости заявятся люди в серых мундирах. Очень удобна такая штука и при перевозке, ее вполне хватит, чтобы залезть в инет, послушать музыку или посмотреть фильм, запускать на ней игры тоже вполне реально.

Разработчики, кстати, считают, что сделали огромный шаг к изобретению новых устройств, роботов, игрушек. Правда, у меня сердце кровью обливалось, когда я увидел, что в какогото плюшевого медведя засунули такую плату :). Ниже я расскажу о фантазиях людей, воплощенных жизнь с помощью nano и Mini-ITX.

Вот он, этот медведь-XP ;)

А теперь поговорим об устройстве самих плат Mini-ITX и Nano-ITX. Поскольку статья в большей степени посвящена Nano-ITX, с нее и начнем.

На этой абсолютно новой плате располагается один слот памяти SO-DIMM (эта память используется в ноутбуках), два IDE-разъема и один Serial ATA. Слотов расширения типа AGP, PCI, ISA и.т.д. не наблюдается. На панели Nano-ITX удобно располагаются выход на аналоговый монитор, три звуковых гнезда (back/mic/front/), TVOUT (Composite и S-Video), сетевой порт для коннектора RJ-45 (витая пара) 10/100 мегабайт в секунду. COM-

порты… да, вот этого однозначно не хватает. PS/2 тоже нет, да не очень и надо - USB (Universal Serial Bus) клавиатуры и мыши никто не отменял, хотя их цена, конечно, впечатляет. Без модема тоже вполне можно обойтись, поскольку есть LAN.

Ах да, с обратной стороны материнской платы все-таки установлен слот расширения, и называется он Mini-PCI. Платы для такого разъема большая редкость, но, если постараться, найти их все-таки можно. Кроме того, всегда остается возможность потолкаться по хардварным форумам.

Логотип процессора

Итак, сердцем суперизобретения является процессор VIA C3. Этот проц сделан по 0,13-микронной технологии, что обеспечивает «холодную работу», а за счет уменьшения выделения тепла, соответственно, снижается и энергопотребление. Процессор потребляет всего 11,25 Ватт. Вследствие такого уменьшения мощности и тепловыделения, процу требуется намного меньше всяких охлаждающих примочек - у меня он не перегревается с одним медным радиатором. Так что никакого шума от кулера.

VIA C3 - самый маленький в мире x86 процессор, размер его ядра (“Nehemia”) всего 52 мм2. Процессор этот 16-конвейерный, с тактовой частотой от 1 ГГц и выше. Использование

торая изначально разрабатывалась для применения в игровых приставках, тихих и защищенных ПК, DVDплеерах, роботах, игрушках и в бытовой технике) и усовершенствованной системы прогнозирования ветвления StepAhead™ привело к тому, что вместе с чипом VIA Apollo CLE266, процессор VIA C3 показывает очень неплохую производительность во всех тех тестах, что я смог ему устроить (вклю- чая игрушки, обработку цифрового видео/звука и, конечно же, работу с фотошопом). Правда, для выполнения мультимедийных 3d и потоковых операций разработчиками выделена дополнительная рабочая мощность, что, видимо, тоже внесло свой вклад.

В будущих версиях процессора планируется ввести поддержку и полипроцессорного режима. Совместимость с x86 операционными системами, наряду с программным обеспечением, гарантируется, что доказано эмпири- чески – у меня он сейчас работает на Linux RedHat 9.0. Вставляется это чудо процессорной мысли в ebga/socket 370.

Кстати, процессор VIA-C3 собирался на разных ядрах. Нехемиа - это всего лишь одно из них, вернее, новая версия. Его характеристики приведены в таблице.

Можно сказать, с мини-материнками мы разобрались. Что осталось? Изобретать велосипед и рассказывать, что собой представляет видеокарта, зву-

103

VIA C3 имеет улучшенные цифровые мультимедийные характеристики. Он включает поддержку четырех новых конвейеров, StepAhead™ Adwanced Branch Prediction, мультимедийных инструкций SSE, 16-входового кэша второго уровня размером 64 килобайта и сопроцессора для более быстрого выполнения операций с плавающей точкой. Кэш и сопроцессор работают на реальной тактовой частоте процессора. VIA C3 имеет на борту интегрированный random number generator под названием PadLock. Это просто находка для параноика, особенно если учесть тот факт, что остались еще русские богатыри, генерирующие P и Q для RSAключа с помощью программных генераторов.

Eden-N – уменьшенная версия VIA C3. Именно на ней работает Nano-ITX

SIMTEC'S ARM9-BASED MINI-ITX BOARD

Simtec Electronics (Великобритания) выпустила плату Mini-ITX на 266мегагерцовом процессоре Samsung S3C24100 ARM9.

Существуют три конфигурации этой запчасти: Bronze, Silver, Gold. Основные характеристики платы таковы: 256 мегабайт SDRAM, NAND Flah память, слот Smart Media, интегрированное видео с TV-выходом, VGA и LVDS коннекторы, USB-порты – до пяти штук, встроенный звук, ДВА Ethernetконтроллера 10/100 мегабит, слот для

подключения IDE. Во всех конфигура- »

Nano-ITX вполне может работать и на пальчиковых батарейках.

Процессор VIA-C3 оснащен ВСТРОЕННЫМ генератором случайных чисел.

дит, на мой взгляд, стильно.

PENTIUM M MINI ITX BOARD

Немецкая компания LiPPERT Automationstechnik объявила о создании материнской платы форм-факто- ра Mini-ITX, которая называется, как ни странно, Thunderbird (аналогичное название имеют ядра процессоров AMD Athlon, поэтому от Intel я такого не ожидал).

Thunderbird использует 1,6-гигагер- цовый процессор Pentium M и интеловский чипсет 885GM – это, по сути, начинка ноутбука Centrino от Intel. Да и сама материнка Thunderbird по функциональности почти полностью копирует родную мать этого бука таким образом, что на ее основе можно собрать ноутбук такой же мощности, но значительно меньших размеров. Внутренности материнки впечатляют. Внутри этого творения немецких гениев находится видео Intel Extreme Graphics 2, двухканальный AC-97 звук, один Ethernet-контроллер на 10/100 мегабит и один на гигабит, 6 USB 2.0 портов (4 on board + 2 headers), VGA, Floppy, PS/2 для мыши и клавиатуры, 2 серийных порта, один параллельный порт, EIDE коннектор Ultra-ATA 100, PCI слот, Mini-PCI слот, IrDA header, 2 18-битных LVDS header’a, слот для памяти DIMM, поддерживающий до одного гига PC2700 DDR333 SDRAM, на обратной стороне материнки располагается сокет для флешки. Мне бы такую плату…

ВПЕРЕД, ЗА ПОКУПКАМИ

К сожалению, купить такую штуку в простом магазине пока невозможно. Придется искать на радиорынках,

TEAC's TMM-2020 Multimedia PC