Электронные схемы, которые вычисляют и хранят информацию, содержат миллионы крошечных переключателей и микросхем, каждая из которых крайне сложна и дорога. Электропитание и работа этой огромной машины, основанной на электронике, требует постоянного поступления энергии от аккумулятора. Даже небольшой сбой в цепи электростанции означает падение производительности, потому что вся электроника должна быть запитана.
Но разработчики как будто сговорились сделать напряжение на этой машине как можно более нерегулярным. Так, американские ученые из Центра Джеймса Уотсона в Нью-Мексико занимались отладкой одного из важнейших электронных компонентов, который обычно работает с очень низкой частотой. В университете Иллинойса в Урбане-Шампейне специалисты занимались оптимизацией работы электродвигателя — узла, который заставляет каждую деталь совершать полезную работу. Ученые из Мэрилендского университета в Колледж-Парке пытались увеличить скорость вращения вентилятора, который дует в охлаждаемые кондиционером процессоры. Скорость вращения вентиляторов можно регулировать, меняя его частоту. Если бы инженеры позволили одному из них уйти в режим холостого хода, производительность всей системы сильно бы пострадала. Инженеры из Бирмингема использовали в своих машинах схемы на микроконтроллерах, предназначенные для специальных задач. На них пишут тесты с очень высокой частотой. Кроме того, они снабжены большими счетчиками, которые позволяют им отслеживать полезные работы.
"Если устройство делает что-то, то по крайней мере оно делает это очень хорошо, — говорит техник из Университета Южной Калифорнии Роуз Моррис. — И оно часто так и бывает".
Еще пример — решение, которое разработали специалисты Калифорнийского университета. Несмотря на то, что процессоры занимают больше пространства, чем когда-либо, новые микросхемы позволяют им работать на очень низкой частоте. Ее можно увеличивать прямо на заводе, немного добавив в плату. Такая производительность стоит довольно дорого, и все же компания Intel готова платить за нее такие деньги.
И это далеко не полный список подобных происшествий. Например, в июне прошлого года в Массачусетсе во время учений "молниеносного удара" больше 90 процентов электроники из готового изделия было уничтожено на заводе. А при тестировании новой ракеты для БЛА "Орион" на заводе "Боинг" одновременно вышли из строя несколько блоков аппаратуры.
Множество инженеров и научных работников трудятся над программами, которые помогают им поддерживать работоспособность всей сложной системы. Эти сложные программы — вычислительные архитекторы и архитекторы программного обеспечения (ПО), которое собирает информацию от микросетей