Главные события в мире робототехники и искусственного интеллекта 2007 года

Конец 2007 года, по всей видимости, ознаменует собой укрепление позиций компании Intel, как лидирующего производителя интегральных микросхем, в частности, центральных процессоров, микросхем памяти, системной логики, микроконтроллеров и пр. По сравнению с 2006 годом прибыль компании может вырасти на 7,7% - с $31,54 млрд до $33,94 млрд, что составляет 12,5% всего рынка полупроводников. Во многом этот успех обусловлен неудачей главного Intel-конкурента на рынке процессоров, компании AMD. Последняя, в связи с долгим выходом в продажу своей новой архитектуры Barcelona и отсутствием достойного ответа на решения Intel Core, потеряла завоеванные ранее позиции на рынке процессоров. Если учесть, что AMD специализируется именно в этой области, то вполне логично выглядит и потеря позиций на мировом рынке интегральных микросхем. Самое главное, что компания по итогам года вполне может опуститься во второй десяток ведущих чипмейкеров, заняв в итоге лишь одиннадцатое место. Рыночные показатели компании следующие: снижение дохода сразу на 22,8% - с $7,5 млрд до $5,79 млрд. Отметим, что AMD не войдет в Top-10 чипмейкеров впервые за несколько последних лет, так что можно смело говорить о крайне неудачном в финансовом плане периоде.

Заметно успешнее действовали в 2007 году компании Sony и Toshiba, которые смогли увеличить свою прибыль сразу на 56,8% и 24,1% соответственно. Благодаря этому Sony смогла подняться с четырнадцатого на восьмое место, а Toshiba вытеснила из тройки лидеров Texas Instrument. Аналитики отмечают, что главной причиной успеха двух японских чипмейкеров является активное продвижение на рынке игровых консолей нового поколения – PlayStation 3. Ведь обе компании являются основными поставщиками микросхем для PS3, в том числе и процессоров Cell, «сердца» приставки нового поколения. Если принять во внимание не очень успешные продажи PS3 на мировом рынке, которые явно ниже планируемых компанией Sony, то можно утверждать, что в следующем году, в случае повышения внимания покупателей к «третьей» PlayStation, прибыль Sony и Toshiba может еще возрасти.

Интересен и успех компании Qualcomm, рыночная доля которой увеличится на 23,7%, и позволит производителю переместиться с шестнадцатого места в 2006 году на двенадцатое. Это достижение напрямую связано с выпуском полупроводниковой продукции для рынка мобильных аппаратов, в том числе микроконтроллеров для телефонов третьего поколения (3G), которые значительно прибавили в популярности в уходящем году. А вот компания Freescale Semiconductor, также поставляющая микросхемы для мобильных телефонов, в отличие от Qualcomm, наоборот, потерпела поражение, потеряв 10,7% своей прибыли. По итогам года производитель может опуститься с девятого на четырнадцатое место в списке ведущих чипмейкеров. И здесь не обошлось без другого неудачника, но уже на рынке мобильных телефонов.

Как известно, основным покупателем продукции Freescale Semiconductor является американский производитель мобильных телефонов – компания Motorola. Однако у нее последней год явно не задался – она уже лишилась звания второго по величине мирового поставщика телефонных аппаратов, уступив его южнокорейской Samsung. Более того, Motorola до сих пор не может на равных бороться с основными конкурентами – рыночная доля компании в третьем квартале 2007 года снова снизилась – на этот раз до 13,1%. Если сравнивать с аналогичным периодом 2006 года, когда компания владела 20,7% всего рынка мобильных аппаратов, то очевиден значительный регресс, и необходимость в срочном порядке менять ситуацию с поставками новых продуктов на мировой рынок. Факт неудачи одного из ведущих производителей мобильных телефонов, который привел к заметному снижению финансовых показателей его партнера, показывает, насколько взаимосвязаны все действующие лица в IT-секторе мировой экономики, и неудача лидера, пусть даже и занимающего специфическую нишу на рынке, может привести к серьезным проблемам для компаний-партнеров.

Однако можно найти много примеров и успешных партнерских отношений, и наиболее показательным в этом плане является совместная деятельность компаний Toshiba и NEC Electronics, направленная на разработку технологии изготовления интегральных микросхем нового поколения. На этой неделе указанные компании официально объявили о продолжении сотрудничества, при этом новой задачей обеих сторон является разработка техпроцесса изготовления 32-нм LSI-систем (больших интегральных микросхем (БИС), Large-Scale Integration). Обе компании с февраля 2006 года работают над 45-нм техпроцессом, и уже достигли значительных успехов – Toshiba пообещала начать поставки инженерных образцов 45-нм устройств во втором квартале 2008 года, а NEC начнет поставки аналогичных продуктов немного позднее – в декабре следующего года. Массовое производство 45-нм микросхем, согласно прогнозам Toshiba и NEC, стартует в 2009 году.

Рассуждая о перспективах производителей интегральных микросхем, нельзя не сказать о юбилее основного компонента современной электроники – транзистора, которому исполнилось ровно шестьдесят лет. Первый транзистор был изготовлен в 1947 году тремя учеными – блестящим теоретиком Джоном Бардином (John Bardeen), гениальным экспериментатором Уолтером Браттейном (Walter Brattain) и руководителем проекта Уильямом Шокли (William Shockley). Именно им принадлежит заслуга в создании первого точечного германиевого транзистора – к кристаллу германия, полупроводнику с электронной проводимостью, точечным контактом подключались два бронзовых проводника с примесью фосфора. При помощи коротких импульсов тока исследователи смогли добиться диффузии фосфора из проводников в кристалл германия, тем самым создавая в приконтактной области полупроводника зоны с так называемой дырочной проводимостью. Результатом стало формирование необходимой для ученых p-n-p-структуры, которая и является основой прибора. Первый транзистор разрабатывался в качестве замены вакуумным трубкам, причем среди сильных его сторон создатели отмечали относительно простую структуру устройства, что означало и простоту в изготовлении, стабильность в работе, а также практически неограниченный ресурс.

По-достоинству научное сообщество оценило заслуги трех физиков не сразу – Нобелевская премия была вручена исследователям в 1956 году, когда стало ясно, к сколь значительным изменениям в физике и технике уже привело создание первого транзистора и описание механизмов его работы. Именно с успеха Джона Бардина, Уолтера Браттейна и Уильяма Шокли принято вести начало отсчета эры микроэлектроники. Следующим значительным успехом ученых стало создание полевых транзисторов, которые являются основой огромного количества современных электронных устройств – несмотря на не очень хорошие скоростные показатели схем на их основе, транзисторы этого типа можно было сделать чрезвычайно миниатюрными благодаря меньшей потребляемой мощности, а скоростные параметры впоследствии «подтянули». Кстати, впервые в своих работах теоретическое описание полевого транзистора дал все тот же Уильям Шокли.

Открытие транзисторов повлияло не просто на развитие науки, но и коренным образом изменило вектор развития общества в целом. Развитие микропроцессоров – снижение их размеров и повышение вычислительной мощности – привело к появлению целого ряда уникальных устройств и аппаратов, в том числе и автономных роботов, оснащаемых все более совершенным «полупроводниковым мозгом», и уже способных стать верным слугой человека, несмотря на все страхи некоторых представителей современного общества. Чему именно научились за последнее время роботы, было продемонстрировано на международной выставке 2007 International Robot Exhibition, которая прошла в Токио. Несмотря на то, что в мероприятии участвовало около 200 компаний и более 50 организаций, мы выделим лишь несколько любопытных экспонатов выставки.

Робот-гуманоид Twendy-one, созданный Шигеки Сугано (Shigeki Sugano), профессором университета Васэда (Waseda University). Ростом в 147 сантиметров и весом в 111 килограмм, Twendy-one обучен работать в качестве прислуги, ухаживающей за престарелыми людьми или инвалидами, и может не только помогать подопечным передвигаться, но способен принести им завтрак в постель. Как сообщает профессор, это один из первых аппаратов, совмещающих в себе такие качества, как высокую мощность и чувствительность – именно подобное сочетание требуется для домашнего робота, который сможет не только передвигать тяжелые предметы, но и манипулировать хрупкими объектами: посудой, домашней портативной электроникой и пр. Шигеки Сугано планирует полностью закончить работы над Twendy-one к 2015 году, после чего в планах инженера значится начало серийного изготовления и выпуск робота на мировой рынок.

Но перед разработчиками современных роботов стоят и другие довольно сложные задачи, одна из которых – обучить их хождению на двух конечностях. И надо сказать, что инженеры могут похвастать значительными успехами – современные аппараты не просто могут передвигаться по ровной поверхности, но способны подниматься по лестнице, а наиболее успешные – даже бежать. На выставке 2007 International Robot Exhibition разработчики во главе с профессором Масанао Коеда (Masanao Koeda) показали робота Koeda Shuffle, который еще на шаг приблизился к способностям человека, научившись разворачиваться на 90 градусов, не отрывая ступни от поверхности пола. Способности аппарата иллюстрирует небольшой видеоролик (800 Кб), доступный для скачивания по этой ссылке. Такие навыки позволяют роботу менять направления движения без потери баланса и предотвращают его падение – теперь аппарату можно доверить для перемещения ценные и хрупкие предметы, или, наоборот, взрывоопасные объекты. Но на этом инженеры останавливаться не планируют – следующим этапом развития Koeda Shuffle является наделение его способностью передвигаться по неровной поверхности, самостоятельно оценивая устойчивость своего положения, сохраняя баланс и при этом выбирая наиболее простой маршрут движения.

А вот следующим экспонатом, на который хотелось бы обратить внимание, является двуногий робот e-nuvo Walk третьей версии. И интересен он не только своими способностями – в ходе демонстрации робот умело (относительно футбольных возможностей своих «коллег») обращался с мячом. Любопытно программное обеспечение, которое использовалось для управления e-nuvo Walk – программисты работали в среде Microsoft Robotics Studio. Это универсальный набор инструментов разработки ПО для управления движениями автономных аппаратов, настройки работы сенсоров и приводов, отладки систем и, что не менее важно, предоставления инженерам универсальных решений для реализации стандартных функций. Все это позволяет ускорить и облегчить процесс разработки роботов, а значит, может привести к увеличению количества интересных инженерных решений и снижению стоимости готового аппарата, а в конечном итоге, и к появлению серийных образцов персональных роботов. На такой оптимистичной ноте мы и закончим обзор главных событий прошедшей недели.

В этом выпуске мы подвели предварительные итоги развития рынка интегральных микросхем, где лидером вновь осталась Intel, благодаря успешному выпуску и продажам процессоров, а главным неудачником явилась компания AMD, не сумевшая навязать своему конкуренту серьезную борьбу. Естественно, до конца года еще остается целый месяц, но вряд ли ситуация может кардинальным образом измениться – на выпуск процессоров Phenom компания Intel ответила не менее сильным ходом – выпуском 45-нм процессоров Penryn. Что же касается рынка мобильных телефонов, то здесь постепенно теряет свои позиции Motorola, и пока не видно, за счет чего компания рассчитывает выправить свое положение. Радует успех робототехников – созданные ими аппараты становятся все более совершенными, а благодаря Microsoft можно надеяться на появление на рынке доступных массовому покупателю роботов-помощников – похоже, что повторяется история развития компьютеров, которые из дорогих и единичных решений эволюционировали в массовый продукт для повседневного использования.

Источник: 3DNews