Компания SK Hynix, второй по величине производитель микросхем памяти в мире, сообщила о намерении инвестировать до 2024 года 38,9 млрд долл. в строительство трех новых фабрики по выпуску электронных компонентов.

По масштабу запланированных вложений южнокорейский производитель опередил всех прочих лидеров электронной промышленности, включая Intel и Tsinghua Unigroup.

Корпорация Intel недавно объявила о намерении потратить 16,7 млрд долл. на покупку производителя программируемых вентильных матриц Altera. А Samsung Electronics в прошлом году анонсировала инвестиции в размере 14,4 млрд долл. в строительство нового завода вблизи южнокорейского города Пёнтек.

В Hynix готовятся к изменению характера спроса на флеш-память NAND и DRAM и рассчитывают, что будущие инвестиции позволят ей стать крупнейшим в мире производителем электронных компонентов. В настоящее время мировое лидерство в выпуске логических микросхем и чипов памяти DRAM и NAND удерживает тайваньский производитель TSMC.

Доля Hynix в глобальном рынке микросхем DRAM в конце марта составляла 27,6%. По этому показателю она уступала только Samsung, на долю которой приходилось 44,1% общего объема поставок.

Председатель совета директоров SK Group Чей Тай Вон анонсировал инвестиции на церемонии, которая прошла в городе Инчхоне, находящемся в 80 км к юго-востоку от Сеула. На мероприятии присутствовала президент Южной Кореи Пак Кын Хе.

«Сумма инвестиций весьма велика, но ее предполагается потратить в течение десяти лет, – заявил вице-президент Gartner Джозеф Ансворт, курирующий исследования рынков электронных компонентов, флеш-памяти и твердотельных накопителей. – В Hynix считают, что этот шаг необходим компании для сохранения конкурентоспособности, но при этом следует придерживаться темпов, задаваемых отраслью, что всегда вызывает определенные трудности».

Ансворт указал, что другие ведущие производители электронных компонентов – Micron, Toshiba, SanDisk и Samsung – также планируют начать строительство новых предприятий по выпуску микросхем DRAM и NAND. Большинство этих фабрик будут поддерживать технологию 3D NAND, предусматривающую размещение слоев флэш-памяти друг над другом, что позволит добиться более высокой плотности элементов.

Новая технология флеш-памяти 3D NAND, разработанная Intel и Micron, обещает увеличение емкости модулей памяти до 3,5 Тбайт.

«Нас, скорее всего, ждет значительное увеличение объемов памяти за относительно короткий период, – подчеркнул Ансворт. – Впрочем, инвестиции в производственные предприятия остаются пока на бумаге, а планы имеют свойство меняться в зависимости от рентабельности и спроса».

В июльском финансовом отчете Hynix утверждалось, что компания увеличит производство микросхем флеш-памяти NAND с трехуровневыми ячейками, а в третьем квартале наладит выпуск ограниченных партий памяти 3D-NAND, состоящей из 36 слоев.

В этом году Hynix планирует завершить разработку 3D-памяти NAND с трехуровневыми ячейками, объединяющей 48 слоев. Появление этой памяти в твердотельных накопителях должно будет удовлетворить растущий спрос на продукты 3D NAND.

Аналитик компании Forward Insights Грегори Вон заметил, что анонсированные Hynix планы могли стать ответом на давление со стороны южнокорейского правительства, требующего от Samsung и SK Hynix расширения инвестиций в национальную экономику.

«Заявления такого рода обычно делаются, чтобы снискать благосклонность властей, – пояснил Вон. – Возможно также, что это завуалированное предупреждение Китаю о том, что Hynix может отказаться от вложений в этой стране, если Китай будет делать значительные преференции собственным производителям микроэлектроники.

Инвестиции Hynix будут разделены на две части: 26,9 млрд долл. компания направит на строительство к 2024 году двух новых фабрик по выпуску электронных компонентов; еще более 12 млрд долл. – на расширение уже существующей фабрики M14. Эти капиталовложения позволят довести производство 300-миллиметровых подложек до 200 тыс. в месяц.

В британской компании Intelligent Energy, по некоторым сведения тесно сотрудничающей с Apple, создали водородную батарею для iPhone 6, на которой смартфон работает без подзарядки целую неделю.

По сообщениям в СМИ, в Intelligent Energy создали работоспособный протототип смартфона, ничем не отличающийся от iPhone 6, кроме маленьких отверстий в задней панели, через которые выходит практически незаметное количество водяного пара.

Как пишет The Telegraph, прототип оснащен одновременно обычной перезаряжаемой батареей и водородным элементом.

Водородные топливные батареи генерируют электричество, смешивая водород с кислородом, при этом образуется обычная вода. Водород подается на анод, высвобождая электроны, которые перемещаются на катод: вырабатывается электрический ток. Ионы водорода тем временем перемещаются на катод и связываются с кислородом, образуя воду.

Водород, как известно, идет первым в таблице Менделеева, его молекула по структуре самая простая и самая распространенная в природе; водород входит в состав воды и многих органических веществ.

Intelligent Energy получила больше 2 тыс. патентов на изобретения в области топливных элементов. На их основе в компании создали батареи для электромобилей и портативное зарядное устройств под названием Upp. Последнее представляет собой миниатюрный водородный элемент, позволяющий по USB подзаряжать совместимые смартфоны, планшеты, портативные игровые консоли, цифровые камеры и т. п.

Топливная батарея Intelligent Energy, встроенная в iPhone, требует периодической заправки водородом. В компании предлагают выполнять заправку через видоизмененный разъем для наушников.

Сейчас в Intelligent Energy работают над коммерческим вариантом батареи — в виде небольшого картриджа, размещаемого в нижней части смартфона. Такого картриджа будет хватать на неделю работы, после чего его можно выбросить.

Как сообщил The Telegraph финансовый директор компании Марк Лоусон-Стэтхэм, до коммерциализации топливных батарей для смартфонов пройдет еще примерно пара лет.

Группа исследователей из Швейцарской высшей технической школы объявила об открытии возможности сохранения информации в ДНК на срок не меньше двух тысяч лет; идет работа над файловой системой, которая позволит выполнять поиск по данным в столь необычном хранилище.

По словам ученых, в ДНК можно было бы сохранять целые библиотеки исторических текстов и правительственных документов или полные архивы коммерческих компаний, и все это в объеме капли жидкости.

Представляя свою разработку на конференции Американского химического общества, исследователи отметили, что у ДНК есть два важных преимущества перед жесткими дисками и другими электронными носителями: малые размеры и огромная долговечность.

В ходе презентации исследователи указали на недостатки современных электронных средств хранения. К примеру, внешний жесткий диск размером с книгу карманного формата может сохранить 5 Тбайт данных на срок примерно до 50 лет.

«В средние века в Европе монахи записывали сведения для потомков в книгах, и часть из них дошла до наших дней, — напомнил Роберт Грасс, профессор Швейцарской высшей технической школы. — Теперь же мы сохраняем информацию на жесткие диски, которые изнашиваются всего за несколько десятков лет».

В ничтожном фрагменте ДНК теоретически можно сохранить больше 300 тыс. Тбайт. Как отметили исследователи, археологические находки показали, что расшифровке поддается ДНК возрастом даже в сотни тысяч лет.

«Уже вскоре после открытия структуры ДНК стало понятно, что язык ее кодирования очень похож на двоичный код, используемый в компьютерах, — продолжил Грасс. — На жестком диске данные представлены нулями и единицами, а в ДНК это четыре нуклеотида — А, Г, Ц, Т».

Команда под руководством Грасса закодировала в ДНК 83 Кбайт текста: Федеративную хартию Швейцарии и трактат Архимеда «Метод теорем механики». Исследователи заключили ДНК в кварцевые шарики и нагревали их до 70 °C в течение недели, что, по их словам, соответствует хранению в течение 2000 лет при температуре +10 °C. Когда данные раскодировали, ошибок в них не было.

В 2012 году группа исследователей из Европейского института биоинформатики закодировала в ДНК речь Мартина Лютера Кинга в формате MP3 вместе со снимком JPEG и несколькими текстовыми файлами.

Ученые опубликовали доклад в Nature, сообщив, что с помощью их метода данные в ДНК можно сохранить на десятки тысяч лет. Было показано, что в ДНК в объеме примерно чашки можно записать по меньшей мере 100 млн часов видео высокой четкости.

Считывание из ДНК — относительно простая процедура, а вот процесс записи сопряжен с трудностями. Проблемы две: во-первых, с помощью доступных на сегодня методов можно синтезировать лишь короткие нити ДНК; во-вторых, и считывание, и запись чреваты ошибками, особенно при повторении одной и той же буквы основания в последовательности.

Швейцарские ученые предложили способ, с помощью которого ДНК можно сохранять в течение длительных периодов времени, а теперь пытаются создать файловую систему, которая позволит избегать ошибок чтения и записи.

«Вот что такое ДНК-память: это капля жидкости с плавающими в ней молекулами, на которых закодирована информация, — пояснил Грасс. — Сейчас у нас есть только возможность считать сразу все, что есть в этой капле. Но я не могу выбрать конкретное место капли и получить только один файл».

Исследователи работают над способами маркировки фрагментов информации в нитях ДНК, чтобы по ним можно было выполнять поиск.

Как и многие технологии на начальной стадии развития, ДНК-хранение будет обходиться недешево. По словам Грасса, кодирование и сохранение всего нескольких мегабайтов стоит несколько тысяч долларов, так что у потребителей пока не будет возможности купить себе домашний ДНК-накопитель.

Новый тип энергонезависимой памяти Nano-RAM (NRAM), который создан на основе углеродных нанотрубок и превосходит по скорости DRAM, изготавливается сегодня на семи заводах в различных странах мира.

По данным компании Nantero, являющейся изобретателем NRAM, экспериментами с новой памятью занимаются уже более десятка корпоративных клиентов.

«Заводы уже приступили к выпуску микросхем и подложек, – отметил генеральный директор Nantero Грег Шмергель. – Речь пока идет об опытных образцах и тестовых чипах. Прежде чем переходить к массовому производству, требуется довести их конструкцию до уровня, приемлемого для потребителей».

Пройдет, по-видимому, года два, прежде чем память NRAM начнет сходить с производственных линий в промышленных масштабах.

«Это одна из немногих технологий, которые уже вышли за пределы исследовательских лабораторий и подбираются к стадии крупномасштабного производства, – указал главный аналитик компании Forward Insights Грег Уонг. – Уникальное сочетание высокой скорости и долговечности NRAM создает условия для появления инновационных продуктов, предназначенных как для конечных потребителей, так и для корпоративных клиентов».

Потенциал NRAM позволяет создавать память, которая будет иметь гораздо более высокую плотность по сравнению с флеш-памятью NAND, широко используемой сегодня в твердотельных накопителях и флэшках с USB-интерфейсом. Норма проектирования при изготовлении флеш-памяти NAND самой высокой плотности приближается сегодня к 15 нм. У памяти NRAM этот же показатель может составлять менее 5 нм.

В последние два года компания сумела уменьшить стоимость производства памяти NRAM в 10 раз, сделав ее совместимой c КМОП-микросхемами – стандартом, используемым при выпуске процессоров и памяти DRAM.

Одним из важных преимуществ памяти NRAM перед традиционной флеш-памятью NAND является ее устойчивость к нагреванию. Она может выдерживать температуру до 300 градусов Цельсия. В Nantero утверждают, что при температуре 85 градусов Цельсия их память способна служить тысячи лет, а испытания показали, что при 300 градусах она сохраняла работоспособность на протяжении 10 лет. Ни один бит данных не был потерян.

Еще одним преимуществом NRAM является использование интерфейса DDR4. Таким образом, каждую секунду может выполняться до 3,2 млрд операций передачи данных на скорости 2400 Мбит/с – это более, чем вдвое превышает возможности сегодняшней памяти NAND. Сама по себе NRAM способна выполнять операции чтения и записи в тысячи раз быстрее NAND. Узким же местом является интерфейсная шина компьютера.

«Переключение нанотрубок из выключенного состояния во включенное и из включенного в выключенное происходит в течение интервала, измеряемого пикосекундами», – сообщил Шмергель. Пикосекунда – это одна триллионная часть секунды.

Углеродные нанотрубки отличаются очень высокой прочностью. При толщине в 50 тыс. раз меньше человеческого волоса они тверже стали в 50 раз. Благодаря прочности углеродных нанотрубок NRAM обладает гораздо более высокой износостойкостью при выполнении операций записи по сравнению с флэш-памятью NAND.

Даже лучшие микросхемы флеш-памяти NAND с кодом коррекции ошибок выдерживают лишь около 100 тыс. циклов стирания-записи. Согласно заявлениям Nantero, наработка на отказ NRAM составляет 10¹² циклов записи и 10¹⁵ циклов чтения – это фактически бесконечная величина.

Нагревание и вибрация ошибок также вызывать не должны.

Как работает NRAM

Углеродные нанотрубки выращиваются из частиц катализатора, в роли которого, как правило, выступает железо.

Память NRAM изготавливается из примыкающих друг к другу углеродных нанотрубок, которые либо касаются одна другой, либо находятся на некотором расстоянии. Каждая «ячейка» NRAM или транзистор представляет собой сеть углеродных нанотрубок, расположенных между двумя металлическими электродами. Память работает точно так же, как и другие резистивные энергонезависимые технологии оперативной памяти. Углеродные нанотрубки, не вступающие в непосредственный контакт друг с другом, имеют высокое сопротивление, соответствующее «выключенному» состоянию ('0'). У нанотрубок, находящихся в контакте, сопротивление уменьшается, что соответствует «включенному» состоянию ('1').

В последние несколько месяцев Nantero наняла более десятка специалистов по проектированию микросхем, и сегодня они занимаются созданием схем высокой плотности, в том числе трехмерных или стековых конструкций.

«Речь здесь идет о многих гигабайтах, а в перспективе и о терабайтах», – подчеркнул Шмергель.

Выпускать устройства NRAM, которые на начальном этапе будут иметь то же назначение, что и сегодняшние твердотельные накопители или платы внутренней памяти, самостоятельно компания Nantero не планирует. Но она намерена лицензировать свою интеллектуальную собственность предприятиям, разрабатывающим собственные продукты. Инженеры Nantero проектируют конструкцию микросхем для подложек памяти.

Благодаря устойчивости к нагреванию, вибрации и давлению память Nantero на базе углеродных нанотрубок уже привлекла внимание аэрокосмического гиганта Lockheed Martin и компании Schlumberger – ведущего поставщика услуг по разведке нефтегазовых месторождений и бурению. Оба предприятия являются клиентами Nantero.

Назвать имена других клиентов в Nantero отказались.

«Конечно, таким организациям, как Schlumberger, нужна память, которая будет выдерживать очень высокую температуру на нефтяных скважинах», – указал Шмергель.

Компания Nantero была основана в 2001 году и с этого момента сумела привлечь финансирование в размере 78,1 млн долл. Бывший вице-президент Intel Flash Memory Group Стефан Лэй присоединился к Nantero в качестве технического консультанта. Лэй является соавтором изобретения ячеек флеш-памяти EPROM (erasable programmable read only memory) и возглавлял команду разработчиков памяти с изменением фазового состояния (phase change memory, PCM).

«Технологии Nantero NRAM присущи уникальные черты, которые делают ее наиболее многообещающим кандидатом на роль практически идеальной памяти, – указал Лэй. – Энергонезависимость флеш-памяти сочетается здесь с производительностью и функциональностью DRAM, а также с низкой себестоимостью производства».

Бывший исполнительный вице-президент тайваньской компании Inotera Memories Йо Вен Ху тоже принимает участие в заседаниях совета директоров Nantero в качестве технического консультанта. Два завода Inotera, являющейся партнером Micron, выдают почти 10% мирового производства 300-миллиметровых кремниевых подложек для памяти DRAM.

«Доступная технология очень быстрой памяти, позволяющей хранить терабиты данных и потребляющей минимальный объем электроэнергии, обещает изменить будущее электроники, – подчеркнул директор компании Webfeet Research Алан Нибел. – На протяжении 12 лет мы занимались исследованием NRAM и сегодня аплодируем Nantero, которой в последние два года удалось сократить себестоимость выпуска в десять раз, обеспечить совместимость NRAM с КМОП и доказать жизнеспособность коммерческого производства продуктов NRAM по предлагаемой ею лицензии».

Двигатель, который может уместиться в рюкзаке, был построен командой инженеров, технологов и механиков Центра аддитивной разработки подразделения GE Aviation. Исследовательская лаборатория занимается технологиями аддитивного производства реактивных компонентов следующего поколения на основе метода DMLM (direct metal laser melting).

На завершающем этапе двигателю нужна послепечатная обработка и полировка частей. Команда исследователей разработала также систему сбора данных, которая измеряет температуру выброса газов, скорость и силу реактивной тяги.

Двигатель, включающий в себя более десятка компонентов, был распечатан на трехмерном промышленном принтере EOS M270. Машина эта может использовать целый ряд различных материалов, включая сплав кобальта с хромом, никелевые сплавы, титан и нержавеющую сталь.

Принтер EOS M270 позволил инженерам GE использовать высокотемпературные сплавы, которые до сих пор не применялись при создании радиоуправляемых двигателей. Двигатель, полученный в результате трехмерной печати, выдержал множество испытаний, а его турбина разгоняется до 33 тыс. оборотов в минуту.

Работа над созданием двигателя велась в GE Aviation на протяжении нескольких лет. С помощью метода трехмерной печати DMLM ранее уже был получен целый ряд рабочих компонентов для силовых авиационных установок, в том числе одобренный Федеральным авиационным агентством США компонент реактивного двигателя GE90, в котором помещается датчик T25. Однако до сих пор полноценный рабочий реактивный двигатель исследователям построить не удавалось. За основу инженеры взяли модель радиоуправляемого авиационного реактивного двигателя, адаптировав ее с целью повышения эффективности.

В начале текущего года группа исследователей из Австралийского университета совместно со специалистами отделившейся от университета компании использовали технологии трехмерной печати для создания двух металлических реактивных двигателей, имеющих все рабочие компоненты функционирующего газотурбинного двигателя. Таким образом, предложенная концепция получила свое подтверждение.

Два двигателя, построенные специалистами Университета Монаша и компании Amaero Engineering, привлекли внимание многих ведущих авиапредприятий. Представители Airbus, Boeing и Raytheon посетили центр Monash Centre for Additive Manufacturing в Мельбурне для изучения возможности создания новых компонентов с помощью трехмерной печати.

Еще одним доказательством жизнеспособности предложенной концепции стала вспомогательная силовая установка компании Microturbo, применяемая на французском бизнес-джете Falcon 20.

Память хранит по 2 бит в расчете на транзистор, а каждая микросхема вмещает до 16 Гбайт. Пробные партии модулей памяти, основанных на новой технологии, уже поставляются заказчикам.

О планах по налаживанию выпуска чипов флеш-памяти NAND с пространственной компоновкой в Toshiba объявили в прошлом году, для чего был заключен партнерский договор с SanDisk.

Samsung же — тоже в 2014 году — стала первой, кто пообещал массово производить 3D-чипы флеш-памяти, которую в корейской компании называют V-NAND. В микросхемах Samsung 32 слоя, но ячейки трехуровневые, хранящие по 3 бит в расчете на транзистор. То есть максимальная емкость чипа Samsung такая же, как у 48-слойной микросхемы Toshiba, 16 Гбайт.

Intel и Micron между тем объявили, что планируют выпустить 32-слойную пространственную флеш-память NAND.

С началом серийного производства 3D-чипов NAND станет возможным появление твердотельных накопителей емкостью больше 10 Тбайт, отметил Брайан Шерли, вице-президент по памяти и технологическим решениям Micron.

На базе пространственных чипов флеш-памяти можно будет выпускать платы расширения M.2 емкостью больше 3,5 Тбайт для планшетов старшего класса и сверхлегких ноутбуков. Что касается смартфонов, то новые чипы позволят без увеличения стоимости удвоить или даже утроить их максимальную емкость хранения, которая сейчас из-за ограничений обычной «плоской» NAND не превышает 128 Гбайт.

Как заявляют в Toshiba, 48-слойная память отличается улучшенной надежностью процесса записи и стирания, увеличенной скоростью записи и оптимально подходит как для твердотельных накопителей, так и для других применений.

Новую 48-слойную флеш-память в Toshiba могут выпускать по более старым технологическим процессам. Плоскую NAND в корпорации производят по технологии 15 нм, но дальнейшему уменьшению размеров транзисторов препятствуют ограничения, обусловленные усилением утечки электронов и ростом числа ошибок в данных.

Пространственную же память в Toshiba снова смогут выпускать посредством литографии с разрешающей способностью 30, 40 и даже 50 нанометров, сообщил Скотт Нельсон, старший вице-президент бизнес-подразделения Toshiba по памяти.

Наряду с улучшенной надежностью и производительностью у 3D-памяти Toshiba еще одно преимущество — меньшая стоимость. Чем плотнее память, тем меньше кремния требуется для ее производства. По словам Нельсона, после того как во втором квартале 2016 года начнется серийный выпуск микросхем, можно рассчитывать, что цены на флеш-память уменьшатся.

В Toshiba собираются повысить разрешающую способность литографии, чтобы предложить SSD гораздо большей емкости, чем сейчас, добавил Нельсон.

«Со временем мы планируем разработать процесс производства пространственной памяти NAND на трехуровневых ячейках», — сообщил он.

Серийный выпуск 48-слойных микросхем в Toshiba планируют организовать на новом заводе Fab2, который сейчас строится корпорацией, чтобы удовлетворить растущий спрос на флеш-память. Завершить строительство предполагается в первой половине 2016 года.

Согласно отчету, который был опубликован компанией DRAMeXchange, в четвертом квартале текущего года на память с трехуровневыми ячейками (Triple-Level Cell, TLC) придется почти половина общего количества выпускаемой флеш-памяти NAND.

Ранее на этом рынке господствовала флеш-память с многоуровневыми ячейками (Multi-Level Cell, MLC), обеспечивающая хранение в каждой ячейке 2 бит данных.

С появлением памяти TLC NAND, превосходящей MLC по плотности размещения данных, сфера применения флеш-технологий от карт памяти и USB-накопителей начала смещаться в сторону хранилищ повышенной емкости, применяемых в мобильных устройствах и портативных компьютерах. Наиболее многообещающей областью применения TLC считаются карты eMMC (Embedded MultiMediaCard) и твердотельные накопители (Solid-State Drive, SSD). Многие производители флеш-памяти в этом году активно наращивают выпуск своей продукции eMMC и SSD.

«Темпы роста выпуска памяти TLC NAND будут увеличиваться и в дальнейшем», – прогнозируют аналитики DRAMeXchange.

Ранее ассистент вице-президента DRAMeXchange Шон Янь утверждал, что флеш-память TLC NAND получила широкое распространение в картах памяти, USB-накопителях и внешних устройствах благодаря снижению издержек. Однако теперь ситуация изменилась.

«Начиная с 2013 года Samsung активно внедряет технологии TLC в устройства eMMC/eCMP и твердотельные накопители клиентского класса, – отметил Янь. – А после того как рыночная ниша Samsung стала быстро расширяться, конкурентам компании также пришлось в срочном порядке заняться разработкой встроенных продуктов на базе TLC».

Доля флеш-памяти TLC NAND в сотовых телефонах, планшетах и других средствах потребительской электроники устойчиво растет благодаря совершенствованию технологии контроллеров микросхем, способствующей повышению производительности памяти NAND и снижению цен на нее.

«Производство памяти TLC обходится примерно на 15-20% дешевле по сравнению с MLC», – говорится в отчете DRAMeXchange.

Прошлый год ознаменовался наиболее серьезным поворотом в развитии флеш-памяти TLC NAND – она появилась в смартфонах iPhone6/6 Plus. С этого момента продукты для мобильных устройств на базе TLC из середняков переместились в верхний сегмент рынка.

Важным примером для производителей ПК стало и решение Apple оснащать продукты Macbook Pro/Air, выпущенные после 2013 года, твердотельными накопителями. Совершенствование микросхем контроллеров позволило решить проблемы TLC, связанные с производительностью и слишком медленной скоростью выполнения операций чтения и записи, что в свою очередь привело к росту популярности устройств SSD, построенных на базе TLC.

К 2030 году объем продаж электроэнергии, полученной посредством солнечных батарей, достигнет 5 трлн долл., что в десять раз превышает нынешние показатели.

На сегодняшний день себестоимость энергии, получаемой с помощью солнечных панелей, которые монтируются на крыше без каких-либо субсидий, составляет от 0,08 до 0,13 долл. за киловатт-час, что на 30-40% ниже розничных цен на электроэнергию на большинстве рынков. Отсутствие субсидий означает, что правительства стран не стимулируют этот процесс каким-либо образом, например, путем налоговых послаблений.

На рынках, где существенная часть электроэнергии производится из угля, соотношение оптовых цен на такую электроэнергию к стоимости солнечной энергии еще четыре года назад составляло 1:7. Сегодня оно находится уже на уровне 1:2, а в ближайшие год-полтора затраты на электроэнергию, получаемую из угля и солнца, сравняются.

Согласно прогнозам авторов отчета, занимающего 185 страниц, объем генерирующих солнечных мощностей, развернутых в этом году, составит 12 гигаватт, а в следующем году он вырастет до 16 гигаватт. Таким образом, совокупная фотогальваническая мощность в США достигнет 50 гигаватт. Причем от 20 до 30 гигаватт приходится не на энергию, поставляемую коммунальными предприятиями, а на распределенную генерацию и установки, развернутые на крыше.

«Мы ожидаем, что через 20 лет почти 10% глобального производства электроэнергии будет основано на использовании энергии солнца, – пишет аналитик Deutsche Bank Вишал Шах. – Таким образом, солнечную индустрию ждут фундаментальные перемены, а ее потенциал сегодня высок, как никогда ранее».

В прошлом году Международное энергетическое агентство опубликовало ряд прогнозов, из которых следует, что к 2050 году энергия солнца превратится в основной источник электроэнергии в мире.

«К 2017 году прогнозируемое снижение поставок электроэнергии коммунальными предприятиями будет компенсировано мощью распределенной генерации», – говорится в отчете, опубликованном под заголовком «Пересечение пропасти».

За последние двадцать лет ежегодное увеличение электроэнергии, вырабатываемой из солнца, составляло в среднем 30%. При этом на солнечную энергию приходится лишь 1% из 6 тыс. гигаватт генерирующих мощностей на рынке, оборот которого составляет 2 трлн долл. Основная часть электроэнергии сегодня добывается из угля. Чтобы полностью перейти на солнечную энергию, мощность соответствующих генерирующих ресурсов нужно увеличить в 120 раз.

В ближайшие 20 лет объемы продаж на энергетическом рынке удвоятся и достигнут 4 трлн долл. В последующие два десятилетия оборот солнечной индустрии возрастет до 5 трлн долл., и к 2050 году на солнечную энергию будет приходиться 30% всех генерирующих мощностей в мире.

«В 2013 году десятка ведущих стран в области производства электроэнергии выработала свыше 16 тыс. тераватт-часов, – говорится в отчете. – Для получения такого же количества электроэнергии из солнца понадобилось бы около 12 тыс. гигаватт генерирующих мощностей. Ясно, что потенциальные объемы рынка здесь просто огромны».

Ожидается, что темпы роста электроэнергии, добываемой из солнца, в развивающихся странах окажутся выше, чем в государствах с развитой экономикой. Китай и Индия, например, к 2022 году намерены увеличить объем генерирующих мощностей на 100 гигаватт, хотя пока не слишком понятно, каким образом каждая из стран будет добиваться этого.

Сегодня совокупная мощность солнечных генераторов в Индии составляет около 280 гигаватт. По оценкам Шаха, к 2035 году она должна превысить 800 гигаватт.

«Если к 2022 году общая мощность солнечных генераторов достигнет 400 гигаватт, на солнечную энергию будет приходиться 25% от совокупного объема добычи электроэнергии, и почти 60% вновь развертываемых мощностей будут относиться к солнечному сектору», – указал Шах.

Во многих штатах США стоимость закупки солнечной электроэнергии уже равна стоимости энергии, добываемой из других источников. Даже до предоставления государством субсидий в виде налоговых вычетов электроэнергия, полученная посредством солнечных панелей, была вполне конкурентоспособна в 14 американских штатах.

По прогнозу Deutsche Bank, в следующем году затраты сравняются уже в 47 штатах, в том числе в федеральном округе Колумбии и столице Вашингтоне.

Одним из факторов, способствующих столь стремительному росту, стали налоговые льготы, исходящие от федерального правительства, и близость завершения их предоставления. Начиная с 2008 года налоговый вычет для местных жителей и предприятий, устанавливающих необходимое оборудование, находится на уровне 30%. В 2016 году произойдет его снижение до 10%.

«Особенно заметный рост ожидается в частном сегменте, а крупные поставщики постараются смонтировать как можно больше оборудования, пока экономические условия благоприятствуют этому», – отмечается в отчете.

Затраты на небольшие (мощностью до 20 киловатт) распределенные генерирующие системы, устанавливаемые на крышах зданий, обычно составляют от 2,50 до 4,00 долл. на киловатт-час получаемой электроэнергии.

«Мы видим, что солнечная энергия превращается в источник все более массового потребления по мере того, как стоимость вырабатываемого из нее электричества становится сопоставима с традиционными формами генерации, – пишет Шах. – Сегодня некоторые коммунальные предприятия сопротивляются этому процессу, поскольку он угрожает их бизнес-модели, но в долгосрочной перспективе экономическая целесообразность в любом случае должна одержать верх».

Сотрудники Epicenter, офисного здания на 1400 кв. м, с помощью электронных имплантатов даже могут платить за обеды — проще, чем по банковской карте.

Как поясняют владельцы Epicenter, они хотят, чтобы офисный комплекс стал «магнитом для быстрорастущих цифровых компаний и передовых творческих корпоративных инициатив».

«То, что некоторые работники Epicenter предпочли заменить брелки на NFC-имплантаты, это их персональный выбор, — подчеркивает Ханнес Сьоблад, основатель Bionyfiken, шведской ассоциации биохакеров. — В испытаниях принимает участие небольшая, но быстрорастущая группа людей».

По его словам, в Стокгольме есть еще несколько офисов, спортзалов и образовательных учреждений, в которых люди получают доступ в помещения с помощью имплантированных RFID-чипов, поддерживающих NFC.

Сами имплантаты чуть крупнее рисового зернышка; первыми их протестировала группа под руководством Сьоблада, а недавно в Bionyfiken начали испытания вживляемых чипов NFC/RFID по всей стране.

Цель проекта — создать пользовательское сообщество как минимум из ста человек, которые бы экспериментировали с NFC-имплантатами и помогали искать для них возможные применения.

Помимо доступа в помещения, чипы можно было бы использовать, например, для идентификации и отслеживания местонахождения сотрудников.

Участники проекта Bionyfiken обычно сами платят за свои имплантаты. Для них даже проводятся вечеринки, на которые приходят обменяться впечатлениями десяток-полтора «имплантированных», как они себя называют.

В Bionyfiken работают над тем, чтобы изменить отношение общества к подобным чипам и убедить людей, что подкожные имплантаты не только безвредны, но и приносят пользу в повседневной жизни.

Ширящееся сообщество носителей RFID-имплантатов объединяет людей, которые считают «естественной частью образа жизни эксперименты с технологиями», говорится на сайте организации.

«Чипы легко установить и так же просто удалить, — утверждает Сьоблад. — Срок службы у такого имплантата большой. Мой прослужит лет десять с лишним, но, скорее всего, я еще раньше захочу более новую модель».

Сьоблад также добавил, что решение об установке RFID-чипа — это «сугубо персональный выбор, касающийся неприкосновенности личности», к чему он сам и другие его соотечественники относятся со всей серьезностью. И еще глава общества биохакеров глубоко верит в то, что умные имплантаты — это технология будущего.

Однако не все одобряют идею введения радиопередатчиков с идентификационной информацией под кожу .

Джон Киндерваг, аналитик Forrester Research, считает, что RFID-имплантаты — это «что-то страшное», так как они создают серьезные угрозы приватности и безопасности.

RFID-чипы, имплантированные или размещенные в брелке, бездействуют, пока к ним на несколько сантиметров не приблизится считывающее устройство. Но таким устройством может воспользоваться злоумышленник, который, подделав ридер под легитимный, получит конфиденциальные данные.

Как отмечает аналитик, разница между имплантатами и популярными технологиями мобильных платежей вроде Apple Pay в том, что вживленный NFC-чип обычно нельзя защитить.

RFID-чипы, встроенные в смартфоны, брелки или смарт-карты, можно поместить в футляры или защищенные бумажники, блокирующие прохождение радиосигнала, пояснил Киндерваг.

Сьоблад возражает, что имплантаты принесут много пользы, в частности намного упростят рутинные задачи. RFID-чипы уже используются как ключи от машины и в роли скидочных карт, а также в качестве инструмента защищенного доступа к смартфонам, планшетам и компьютерам.

«На самом деле это только начало, — продолжил Сьоблад. — Уверен, что через год-два с помощью имплантатов можно будет платить за проезд в общественном транспорте, а потом и совершать любые платежи. А через три года вживленные чипы смогут заменить фитнес-трекеры».

Киндерваг предостерегает о том, что RFID-чипами можно будет пользоваться и для слежки за действиями носителя. К примеру, если брелок служит для включения зажигания, то банк мог бы с помощью RFID-чипа дистанционно отключить возможность запустить автомобиль тому водителю, который опоздает с внесением очередного платежа по автокредиту.

«Уверен, что с подобными имплантатами станут твориться поистине страшные вещи, — добавил аналитик. — С ними нас ждет мрачное, пугающее будущее».

Продажей принтера займется компания Voxel8, которая была основана Дженнифер Льюис, профессором института Wyss School of Biologically Inspired Engineering, созданного при Гарвардском университете.

В компании Voxel8 трудятся инженеры-механики, разработчики программного обеспечения и специалисты по материалам. Все они закончили Гарвардский университет или Массачусетский технологический институт. Основой же управленческой команды являются выпускники Гарвардской школы бизнеса.

Voxel8 поддерживает партнерские отношения с компанией Autodesk и использует ее систему автоматизированного проектирования для создания электронных схем, которые затем распечатываются на 3D-принтере.

3D-принтер использует в качестве расходных материалов как термопластик, так и обладающие высокой электропроводностью серебряные чернила. Источник: Voxel8

Voxel8 – уже не первая компания, изготавливающая печатные платы на 3D-принтере. В прошлом году группа аспирантов Стэнфордского университета сконструировала специальную приставку для 3D-принтера, благодаря которой платы размещаются прямо напротив головки экструдера, что позволяет быстро создавать работающие электронные прототипы.

Головка 3D-принтера, разработанная специалистами из Стэнфордского университета и получившая название Rabbit Proto, предназначена для различных версий принтеров RepRap.

3D-принтер Voxel8 умеет печатать специальными чернилами, которые высыхают при комнатной температуре, сохраняя при этом электропроводность.

После нанесения слоя термопластика, на котором будет располагаться электронная схема, машина приостанавливает печать для установки процессора. После возобновления работы процессор интегрируется в электронную схему.

Предварительные заказы на комплект для разработчика принимаются начиная с 6 января. Розничная цена принтера составит 9 тыс. долл.

Принтер для печати электронных схем оснащается двумя головками – для термопластика и проводящих электрический ток чернил. В комплект для разработчика входит настольный 3D-принтер для печати электронных схем, картриджи с электропроводными чернилами, филамент из термопластика PLA, а также программное обеспечение для моделирования и поддержки.

В конечном итоге в Voxel8 планируют вывести на рынок широкий спектр функциональных материалов и усовершенствованные платформы для печати, позволяющие настраивать рабочие компоненты.

Voxel8 уже получила финансирование от двух венчурных фондов и выиграла технологический конкурс MassChallenge, которые принес ей еще 50 тыс. долл.