Техно

dibr — 08.02.2025 Интересно все-таки, насколько по разному развиваются разные высокие (и не очень) технологии.

---
Вот скажем космос. Технология высокая, не поспоришь, выше только звёзды (небо - ниже). Технология крайне полезная - навигация, связь, "спутниковые фоточки", про военку и не говорю: когда в 1957 Советы запустили свой "sputnik", американцы за океаном реально запаниковали, потому что одно дело - гнать через океан авианосец и бросать бомбы с бомбардировщиков, и совсем другое - закинуть бомбу через океан одним броском, менее чем за час. Технология непростая - есть далеко не у всех стран, то есть несмотря на весь прогресс, "из хлама с алиэкспресса" космическую ракету собрать пока не получается.

При этом в узком смысле, как "закидывание предметов вверх так, чтобы они не упали", вся проблема сводится к созданию достаточно мощного ракетного движка, чтобы он смог вытащить на себе в космос сам себя, необходимую обвязку (цистерны с топливом, систему управления), и осталось немного запаса мощи на полезную нагрузку. Как только такой движок сделали - так сразу вот вам и космос. Дальнейшее развитие... почти весь видимый нами прогресс космонавтики связан не собственно с прогрессом космонавтики, а с прогрессом того, что именно мы "закидываем наверх", то есть в первую очередь с прогрессом электроники. Ясно, что если когда-то спутник связи легко мог весить несколько тонн (а вы ведь знаете, что первый советский "Спутник", который почти ничего кроме "пип-пип" не умел, был ЛАМПОВЫМ?), а сегодняшний спутник starlink весит около 250 кг и "умеет" больше (а под конкретные мелкие задачи запускаются и намного более лёгкие спутники), то суммарный прогресс впечатляет. Но если отделить космонавтику от электроники, и рассуждать в терминах "закидывания предметов вверх"...
- "Спутник" СССР запустил в 1957 году, и весил он 84кг. "Эксплорер-1" - США, 1958 год, 8кг ("апельсин" (Авангард-1, 1.5 кг) был в том же году, но позже).
- Гагарин полетел в 1961, его КА весил 4.7 тонны.
- к 1965 году у русских был "Протон" (википедия пишет про 23.7 тонны, здесь и далее масса выводимая на низкую околоземную орбиту), а к 1967 у американцев - "Сатурн-5" (48.6 тонны).

То есть всего за десять лет технология прошла от зародышевого состояния до вполне зрелого уровня (на Сатурне, напомню, летали на Луну). А что дальше?

- "Сатурн-5" отработал 13 полётов по лунной программе, и был списан: полётов нет, и не будет.
- Место тяжеловеса у американцев в 1981 году занял "Спейс Шаттл" (24.4 тонны). В 2011 году Шаттл совершил свой последний полёт, программа закрыта - полётов нет, и не будет. Советский "Протон" к счастью никуда не делся, летает по потребности.
- Советская "Энергия" летала всего два раза, в 1987 и 1988, первый раз вытаскивала макет спутника весом 77 тонн, второй - "русский шаттл" "Буран". Про грузоподъёмность говорят разное, то ли 88 тонн, то ли 100 тонн. Дальше постепенно начался развал Союза, и программа загнулась.
- Сейчас "Фалкон-9" выводит 22.8 тонны, а "Фалкон Хеви" (три "фалкона", собранных в блок) - 63.8 тонны. "Старшип" по моему пока только взрывается, что подаётся как "частичный успех".
То есть за почти 60 лет - с 1967 до 2025 - прогресса по выводимой массе НЕТ. Ну, немного есть - "Сатурн" выводил 48.6 тонны, "Фалкон Хеви" - 63.8, но это примерно 30%, для 60 лет как-то вяло.

То есть как только "техника дошла" - технология была создана, за десять лет достигла пика развития, немного потрепыхалась в попытке прыгнуть выше головы (если вбухать достаточно много денег, а в лунную программу американцы вбухали просто неприличное количество денег, то можно даже на Луну слетать), после чего всё откатилось к стандартному уровню, и о-очень медленно развивается. Потолок (при доступных нам технологиях) уже здесь, и он уже был здесь ещё до моего рождения. Всё реальное развитие - все эти глонассы-гпсы и старлинки с иридиумами - в основном за счёт развития электроники, то есть за счёт того, что в ту же тонну веса мы можем упаковать на порядки больший функционал.

---
А теперь сравним с, собственно, электроникой.
Про путь от радиоламп (начало прошлого века) до транзистора (середина прошлого века) подробно рассказывать не буду, там всё достаточно очевидно. Создание технологии, ме-едленное усовершенствование (от простейших ламп с прямым накалом до более современных многоэлектродных), потом появление конкурирующей технологии - транзистора - и допиливание уже его: первые транзисторы имели довольно печальные по сравнению с лампами характеристики, поэтому транзистор вытеснял лампу постепенно, и так до конца и не вытеснил: например в микроволновке на кухне используется магнетрон, который по сути и есть хитрая радиолампа, транзисторной замены тут (пока) нет.
Настоящая революция случилась, когда догадались, что на одном кристалле можно изготовить не просто несколько транзисторов, а сразу небольшую (а потом и большую) электронную схему, и начали постепенно совершенствовать технологию, упаковывая всё больше и больше элементов (и улучшая качество каждого отдельного элемента). Постепенно, год за годом, десятилетие за десятилетием. Уменьшая "микрометры" (а потом и нанометры), подбирая режимы легирования и травления. Без "революций" - ну то есть существенные изменения технологии были, но так сказать "в рабочем порядке", без скачкообразного роста характеристик. Медленно, не спеша - зато долго. И так, не торопясь и без потрясений, электроника постепенно выросла...
..."в цифрах" удобно оценивать "мощность" компьютеров. На первых порах компьютеры упирались тупо в цену: некий минимум, который уже не стыдно было считать компьютером, стоил дорого, но постепенно дешевел, а максимум соответственно упирался в максимум цены. Поэтому реальный прогресс удобно оценивать по "персоналкам" - как только компьютер стало можно купить за цену порядка $1000, стало можно сравнивать что же именно доступно за эту самую $1000.
- "Apple 1" вышел в 1976 году, и имел в базовом варианте 4кб памяти и процессор на 1МГц. Накопитель был, если я не ошибаюсь, кассетный, но быстро подтянулись дискеты, а это по порядку величины - сотни килобайт.
- отдельно отмечу, что в 1975 году вышел "суперкомпьютер" Cray-1 (знаменитый "диванчик"), который имел аж 8Мб памяти и 300Мб накопитель, и процессор с частотой 80МГц. Но стоил он $8M в долларах 75 года, против $667 за Apple-1. А компьютеры UNIVAC в 195х годах имели примерно 4к памяти и 0.5МГц процессор (сколько стоили не знаю, явно тоже миллионы). Это к тому, что "вваливание бабла" иногда _может_ творить чудеса - как я уже писал, именно так американцы слетали на Луну.
- в 1985 году вышел 386 процессор, а это уже от 12 до 40МГц, и персоналки ~1990 года типично имели 386 процессор, что-то типа 4Мб памяти, и диск на десятки-сотни Мб
- ну а сейчас типичная персоналка это процессор с частотой порядка 4ГГц (и десятком ядер, что для подходящих задач примерно пропорционально увеличивает производительность), 16-64 Гб памяти (где-то меньше, но редко, а где-то больше - у меня вот дома 256), и диск на несколько (2-8) терабайт.
То есть, если количественно считать прогресс по доступным персоналкам, мы получим за 50 лет - от перво-Эппла до наших дней:
- рост производительности в десятки тысяч раз
- рост ёмкости памяти в МИЛЛИОНЫ раз
- рост ёмкости накопителей в МИЛЛИОНЫ раз
Причём всё это происходило плавно и медленно, на протяжении всех этих 50 лет, и сейчас хотя и замедлилось, отнюдь не остановилось (intel себя чувствует не очень хорошо, зато AMD эстафету подхватил и прёт вперёд). Медленно, потихоньку, почти незаметно, без существенных революций - за 50 лет запилили прогресс в миллионы раз. А если отсчитывать не с персоналок, а с (условно) калькуляторов, то там вообще в нулях можно запутаться. И количество, в полном соответствии с законами диалектики, переходит в качество: интернет и связь, музыка и фильмы, теперь вот новомодный ИИ...
Офигеть. Сравните теперь с космосом, где основной прогресс уложился в десять лет, а следующие полвека всё определялось вложением бабла: вкладываем дофига - летаем на Луну, вкладываем много - летают шаттлы, начинаем экономить - ни Луны (пилотируемой), ни шаттлов.

---
И, раз уж начал - не очень высокая технология, фотография.
С чёрно-белой химической ("плёночной") всё понятно: как только подобрали состав эмульсии (галогениды серебра) и проявителя, прогресс перешёл в вялотекущую фазу - можно делать чуть лучше, но постепенно, и чуть.
А вот цветная плёночная - какое то чудо и торжество разума над здравым смыслом. Цветовые компоненты в плёнке записываются послойно (фотоматериалы, где компоненты располагались бы в "пикселях", сделать пытались, вышло о-очень печально по качеству; Прокудин-Горский с тремя независимыми пластинами конечно крут, но это неудобно и артефакты), но первый-то слой собирает весь свет, то есть обеспечить избирательную цветовую чувствительности фильтрами нельзя, нужна какая-то магия (при том что от галогенидов серебра уйти не удалось, во всех слоях свет чувствуют именно они). Со вторым слоем похожая фигня - фильтр ставить уже можно, но он поможет только частично. Поэтому придумывались какие-то цветные маски, которые травятся в процессе проявления слоя, тем самым частично компенсируя паразитную чувствительность слоя к "не своим" цветам... при этом если негатив - промежуточный этап, и ему необязательно быть визуально красивым (поэтому цветной негатив бледный - контраст добавится при печати, и рыжий - это та самая "маска", её при печати компенсируют цветом подсветки), то отпечаток-то должен быть качественным, а у отпечатка - все те же самые проблемы. И то, что бумажные отпечатки "химической" (плёночной) фотографии получались, при соблюдении технологии и использовании качественных расходников, хорошими - это реально какое-то чудо, "природа была против, но учёные смогли". Моментальная же цветная химическая фотография (поляроид) - вообще какая-то магия. Мало того что всё вышеперечисленное надо запихать в один лист бумаги и в один процесс, так надо ещё отходы процесса и неиспользованную химию как-то нейтрализовать и увести вглубь, чтобы отпечаток нормально хранился и был без пятен...

При этом с цифровой фотографией всё наоборот просто. Цвета разносим по пикселям, а поскольку всё равно идёт цифровая обработка - интерполируем цвета между пикселями (да, бывают небольшие артефакты, но их уже давно научились забарывать почти в ноль), и простой арифметикой (умножение-вычитание-сложение) исправляем неточности передачи цвета. На экран выводим как есть, на печать - есть давно известная технология печати красками CMYK, хочешь твёрдыми (лазерный принтер), хочешь жидкими (струйный). А хочешь - газообразными (сублимационный) :-D

---
И раз уж я вспомнил про печать и про "поляроид". Рынок "мгновенной печати" существует, но печатать теперь хотят "с айфона", и на смену "поляроиду" приходят карманные принтеры. Какие-то пытаются упихать в сигаретную пачку чернильные картриджи (знаю вариант, где в картридже три цветных "копирки" и головка для термопереноса, печать идёт поочерёдно в три прохода), а какие-то считают что это сложно, и... изобретают совсем уж магические технологии.
ZINK - Zero ink. Цветная термопечать(!) на специальной бумаге. Цвет возникает за счёт использования красителей, по разному чувствительных к времени и температуре нагрева. То есть варьируя длительность и температуру нагрева (это ДВА параметра), они раздельно адресуют ТРИ разных красителя, да ещё и делают это "с полутонами". Краситель - это краситель, то есть просто какая-то химия, микроконтроллера в каждой капле естественно нет. Я бы сказал, что это технически невозможно, но я видел как это работает...

Как-то сделали. Неидеально, но вполне пристойно. Дас ист фантастиш.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Архив