แบตเตอรี่แบบใหม่ Li-Air จุไฟได้มากว่า Li-Ion 10 เท่า

รูปภาพ: Patrick Gillooly/MIT
ใช้ Oxygen เป็น cathode เพิ่มความจุ แต่ก็ต้องแลกกับการ recharge ที่ยากขึ้น

ก.พ. 2554 - จากการเปิดตัวของ Nissan Leaf และ Chevvy Volt นี่เป็นปีที่โดดเด่นทีเดียวสำหรับรถยนต์ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า แต่แบตเตอรี่ของรถเหล่านี้ยังค่อนข้างจำกัดทำให้ไปได้ระยะทางไม่ไกลนัก เมื่อนำแบตเตอรี่ Li-Ion มาเทียบกับเบนซินแล้ว ถ้าต้องการจะให้ไปได้ระยะทางที่เท่ากัน เราจำเป็นต้องใส่แบตเตอรี่เยอะกว่าเดิมมาก ซึ่งนั่นจะไปเพิ่มน้ำหนักรถและกินพื้นที่เข้าไปอีก

แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณสามารถถอดขั้วไฟฟ้าข้างหนึ่งออกแล้วแทนที่ด้วยอากาศ? นักวิจัยได้ประมาณความจุของแบตเตอรี่แบบ Lithium-Air ว่ามันมีขนาดมากถึง 5 - 10 เท่าของที่สามารถจุได้ในแบตเตอรี่ Li-Ion ด้วยน้ำหนักที่เท่ากัน และจุได้เป็น 2 เท่าของปริมาตรที่เท่ากัน ทีนี้จำนวนพลังงานที่กักเก็บอยู่ในแบตเตอรี่จึงพอเทียบกับเบนซินได้อย่างสมน้ำสมเนื้อ

Ming Au นักวิทยาศาสตร์จาก Savannah River National Laboratory (SRNL), Aiken, South Carolina บอก "ยังไม่มีแบตเตอรี่ชนิดไหนที่มีความจุขนาดนี้ นี่คือสิ่งที่เรารู้ตอนนี้"
เขาเป็นหนึ่งในวิทยาศาสตร์ที่รายงานการวิจัยใหม่เกี่ยวกับ rechargable Li-Air ในช่วงฤดูใบไม้ร่วงที่ผ่านมา ('2010) ที่งาน meeting ของ Materials Research Society ใน Boston

ในแบตเตอรี่ชนิดนี้ ขั้ว anode ทำจาก Lithium ส่วนขั้ว cathode ทำจาก Oxygen ซึ่งดึงจากอากาศที่อยู่รอบๆ เมื่อ Lithium ทำปฏิกริยากับ Oxygen แล้วมันก็จะปลดปล่อยพลังงานออกมา แต่ถ้าเราอัดกระแสไฟฟ้าเข้าไปในแบตฯ กระบวนการก็จะย้อนกลับ Oxygen ก็จะถูกผลักออกจากโมเลกุลเหลือเป็น Lithium เปล่าๆ เหมือนเดิม

"คุณสามารถทำให้ Li-Air เป็นแบตฯแบบใช้ครั้งเดียวก็ได้" Au กล่าว. จริงๆแล้ว พวกแบตฯที่มีน้ำหนักเบาทั้งหลายมักจะถูกนำไปขายให้กับพวกอุปกรณ์ช่วยฟัง. "การทำให้แบตฯชนิดนี้นำมา recharge ได้เป็นเรื่องยากเหมือนกัน" เขากล่าวเพิ่ม

แบตฯ Li-Air ที่ recharge ได้ต้องเจอกับความท้าทายอยู่หลายอย่าง อย่างแรก, Lithium ทำปฏิกริยารุนแรงกับน้ำ ดังนั้น Electrolyte ของแบตฯ ต้องห้ามมีน้ำอยู่เด็ดขาด และไอน้ำที่มากับอากาศที่ไหลเข้ามาก็ต้องถูกแยกออก. การแปลง Lithium Oxide ซึ่งเป็นผลจากการใช้งาน กลับเป็น Lithium เป็นเรื่องยากและสามารถทำได้เพียงแค่บางส่วนแม้แต่เมื่อใช่ catalyst พิเศษบางตัวเข้าช่วย. ตัว Oxide จะก่อตัวขึ้นและทำให้ประสิทธิภาพแย่ลง ซึ่งจะไปจำกัดจำนวน cycle ที่สามารถ recharge ได้. ก่อนที่แบตฯชนิดนี้จะถูกนำไปใช้ในรถยนต์พลังไฟฟ้า มันต้องหาทางรับมือกับการ recharge เป็นพันๆ cycle ให้ได้ก่อน

เวลาใช้งานกับเวลาชาร์จไฟ "มันทำได้ช้ามาก" Yang Shao-Horn ผศ. ใน Electrochemical Energy Lab จาก MIT กล่าว. แต่ก็มีรายงานบอกมาว่า สามารถเพิ่มประสิทธิภาพขึ้นเป็น 77% โดยการใช้อนุภาคนาโนของ ทองคำ และ Platinum ที่ขั้ว cathode. ตัวทองคำจะไปเร่งปฏิกริยากับ Oxygen ในขณะที่ Platinum ช่วยเร่งการแยกมันออกจากกัน

กลุ่มใน SRNL อยู่ในระหว่างปีที่ 2 ของ project มูลค่า 1 ล้านเหรียญสหรัฐฯ เกี่ยวกับแบตฯ Li-Air นี้. ที่ผ่านมา พวกเขาได้สาธิตแบตฯขนาดเท่าเหรียญแต่มีความจุถึง 600 mAh/g ซึ่งนั่นเป็นการก้าวกระโดดจากแบตฯ Li-Ion เดิมที่มีความจุเพียง 100-150 mAh/g แต่แบตฯแบบ Li-Ion สามารถชาร์จไฟเข้าไปใหม่ได้ถึง 1000 cycle ในขณะที่แบตฯของ Au ชิ้นนี้ทำได้เพียง 50 cycle เท่านั้น

มันคงต้องใช้เวลาอีกหลายปีกว่าที่แบตฯ Li-Air ที่ชาร์จได้ลงสู่ตลาด. Au ได้บอกว่า Li-Ion ถูกหยิบขึ้นมาในปีค.ศ. 1976 แต่ก็ยังไม่ได้วางขายจนกระทั่ง ค.ศ. 1997. "คุณจะต้องได้รับการสนับสนุนจากทางภาครัฐหรือเอกชน แต่มันยังมาไม่ถึง" เขากล่าว

Source: http://spectrum.ieee.org/green-tech/fuel-cells/batteries-that-breathe

กำเนิด Antilaser

รูปภาพ: Science/AAAS

17 ก.พ. 2554 - นักฟิสิกส์ Yale University ได้สร้าง antilaser อุปกรณ์ที่สามารถดูดซับลำแสงที่ coherent (แสงที่ถูกฉายจาก LASER จะมีคุณสมบัตินี้) โดยสัมบูรณ์ แทนที่จะทำให้แสงนั้นกระเจิงไปทุกทิศทางเหมือนชิ้นส่วนอื่นๆเป็น ถ้าอุปกรณ์ชิ้นนี้สามารถพิสูจน์แล้วว่าใช้งานได้จริง มันอาจจะนำไปสู่การสร้างสวิตช์แบบ Optic ขนาดจิ๋วบน Silicon หรือ Sensor ตรวจจับอนุภาค Photon ชนิดใหม่ๆได้

อุปกรณ์ชิ้นนี้มีหลักการเดียวกับ Laser แต่จะทำกันในตรงกันข้าม และใช้คุณสมบัติสมมาตรเวลากลับหลัง (Time-reversal symmetry) ซึ่งเป็นหลักการในไฟฟ้าแม่เหล็ก ใจความสำคัญของมันคือ "อะไรก็ตามที่ทำให้ไปข้างหน้าได้ การทำสิ่งเดียวกันก็ทำให้มันย้อนกลับได้ " กล่าวโดย A. Douglas Stone ศาสตราจารย์ประจำภาควิชาฟิสิกส์ประยุกต์ที่ Yale

ใน laser แสงหรือไฟฟ้าจะถูกส่งเข้าไปใน gain medium อย่างสารกึ่งตัวนำ Gallium Arsenide (GaAs) ทำให้อิเล็กตรอนจำนวนมากถูกกระตุ้นขึ้นไปอยู่ระดับพลังงานที่สูงขึ้น และเมื่ออิเล็กตรอนเหล่านี้กลับสู่ระดับพลังงานที่ต่ำกว่า มันจะปล่อย photon ออกมาซึ่งจะวิ่งไปมาในท่อ laser ซึ่งก็จะไปกระตุ้นอิเล็กตรอนตัวอื่นอีก จนกระทั่งแสงที่ coherent ที่ความยาวคลื่นหนึ่งสามารถออกมาได้ที่ปลายด้านหนึ่ง

ใน antilaser ที่ Stone และทีมของเขาได้อธิบายในนิตยสาร Science, แสงที่ coherent นี้จะถูกส่งเข้าไปยัง loss medium ซึ่งอาจจะเป็นวัสดุเดียวกันกับ gain medium หรือวัสดุอื่นที่ไม่น่าผลิตแสงออกมาเพิ่มเติม อย่างเช่น Silicon ได้ถูกใช้ในการทดลองนี้. วัสดุทุกชนิดสามารถดูดซับ photon ได้บางส่วนและทำให้ส่วนที่เหลือกระเจิงไป (Scatter) การเลือกช่วงความยาวคลื่นแสงที่ถูกต้องของวัสดุชนิดหนึ่งและการกำหนดความยาวของโพรงใน antilaser นั้นทำให้ photon ทั้งหมดถูกดูดซับได้หมดจด ถ้ามันอยู่ในวัสดุนั้นได้นานพอ

ในการจะดัก photon ให้ได้นั้น ทีมจาก Yale ได้ทำการแยกแสง laser ออกเป็น 2 ส่วน แล้วให้แต่ละอันยิงแสงเข้าไปคนละด้านของแผ่น silicon wafer ความหนา 110 ไมโครเมตร. พวกเขาได้ปรับเฟสของแสงที่ถูกแบ่งนี้ให้หักล้างกัน ลักษณะการหักล้างกันนี้เกิดขึ้นที่เฟสของ laser หักล้างอีก laser หนึ่งจนหมดไปทั้งคู่ ทำให้กัก photon อยู่ใน silicon ได้นานพอที่จะถูกดูดซับเข้าไป ตัวดูดซับแสง coherent ของทีมนี้ สามารถดูดซับได้ถึง 99% ของ photon ความแปรปรวนของความยาวคลื่นในแสง laser ทำให้มันไม่สามารถดูดซับได้ 100%

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่า ระดับการดูดซับนี้สามารถปรับได้ ถ้าทำให้เฟสของแสงคลาดเคลื่อนไปจากตำแหน่งที่หักล้างกันโดยสิ้นเชิง เพียงปรับเพียงเล็กน้อย พวกเขาสามารถทำให้การดูดซับนี้ลดลงไปถึง 30%. "ในระบบที่ซับซ้อนกว่าชั้น silicon และ silica ถูกวางซ้อนๆกัน สามารถใช้ปรับค่าการดูดซับได้ตั้งแต่ 1 - 99%" Stone กล่าว. นั่นทำให้สามารถใช้เป็นสวิตช์เปิดปิดแสง หรือ encode ข้อมูลลงไปได้. "พวกเราคิดว่าอุปกรณ์ของพวกเราชิ้นนี้สามารถใช้เป็น modulator หรือ switch ได้" Hui Cao ศาสตราจารย์ภาควิชาฟิสิกส์ประยุกต์ที่ร่วมงานกับ Stone กล่าว. "วิศวกรจะต้องตัดสินใจกันเองว่าอุปกรณ์ชิ้นไหนที่เหมาพจะใช้เป็น modulator หรือ switch" เธอกล่าว

"ในความคิดของผม นี่เป็นความสำเร็จครั้งสำคัญทีเดียว" กล่าวโดย Stefano Longhi ผู้ช่วยศาสตราจารย์ของภาควิชาฟิสิกส์ที่ Polytechnic Institute of Milan. "คุณสามารถสร้างวัสดุที่โปรงใสแต่ยังเป็นยังเป็นตัวดูดซับที่ดีที่แสงๆหนึ่งได้" มันคงเป็นเรื่องน่าสนใจไม่น้อยถ้าสามารถทำให้อุปกรณ์ชิ้นหนึ่งเป็นได้ทั้ง laser และ antilaser ในตัว "มันจะสามารถทำหน้าที่ทั้งต้นกำเนิดแสงและตัวดูดซับแสงในเวลาเดียวกัน"

การดูดซับ photon จะถ่ายเทพลังงานเข้าไปใน loss medium ในรูปของความร้อนหรือไฟฟ้า ซึ่งนั่นอาจจะเป็นวิธีใหม่ในการอัดพลังงานจำนวนมากเข้าไปในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต. โดยการใส่ bias voltage เข้าไป antilaser ก็สามารถทำงานเป็น photovoltaic ได้ ซึ่งนั่นเราสามารถใช้มันสร้างสัญญาณจากตัวตรวจจับแสงได้ Cao กล่าว

แต่ด้วย antilaser นั้นทำงานได้แค่ช่วงความยาวคลื่นหนึ่งในลำแสงที่ coherent มันคงไม่สามารถใช้งานได้จริงใน solar cell และมันคงไม่ช่วยในงานของเทคโนโลยีล่องหน และมันไม่สามารถใช้เป็นฉนวนกันแสง laser ได้ Stone กล่าว

นักฟิสิกส์กำลังถกกันกับกลุ่มนักวิจัยที่ Cornell University ใน Ithaca รัฐ NewYork เกี่ยวกับ antilaser นี้สามารถจะช่วยในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ระบบ hybrid ระหว่าง optic และ electronic ที่ใช้แสงมาคำนวณในบางช่วงแทนที่จะใช้อิเล็กตรอน ได้หรือไม่. ตอนนี้ "ส่วนใหญ่กำลังพยายามทำความเข้าใจกับมัน" Stone กล่าว "แล้วจะรู้ว่าจะมีอะไรที่เจ๋งกว่าที่จะมาล้มผลงานชิ้นนี้ได้มั้ย"

Source: http://spectrum.ieee.org/semiconductors/optoelectronics/antilaser-invented

ตรวจดูแผลด้วยเส้นใยแก้ว

รูปภาพ: Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (EMPA) St. Gallen

23 พ.ค. 2554 - การตรวจดูการฟื้นฟูของบาดแผลสามารถทำได้ง่ายขึ้น ต้องขอบคุณเส้นใยแก้ว (Optical Fiber, OF) ชนิดใหม่ที่สามารถใส่ไว้ได้ในผ้าปิดแผลที่มีอยู่ในปัจจุบัน สารเคลือบของเส้นใยแก้วนี้จะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพความเป็นกรด ซึ่งเป็นปัจจัยหนึ่งในการชี้วัดการฟื้นฟูของบาดแผล ที่แกนกลางของเส้นใยแก้วจะทำหน้าที่เป็นพาหะนำแสงที่ถูกปล่อยจากเครื่องมือด้านหนึ่ง ไปสู่อีกเครื่องอีกด้านหนึ่ง ซึ่งจะทำให้พยาบาลสามารถตรวจดูแผลได้ในทันที กล่าวโดย Bastien Schyrr นักศึกษาปริญญาเอกจาก University of Friboug, Switzerland ภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ คนที่เดือนที่แล้ว (เม.ย. '54) ได้แสดงผลการทดลองจากแลปที่ผ้าปิดแผลสามารถตรวจการเปลี่ยนแปลงของระดับความเป็นกรดในสารละลายที่มี serum ของคนอยู่ในนั้น

การตรวจแผลนั้นถือว่าเป็นปัญหาสำคัญ กล่ายโดย Patricia Conolly วิศวกรชีวะจาก University of Strathclyde, Glasgow ผู้ที่ไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องกับงานของ Schyrr. ในสหราชอาณาจักรประเทศเดียว ก็มีผู้ที่มีบาดแผลเรื้อรังสูงถึง 200,000 คน และส่วนมากเป็นผู้ป่วยที่ต้องพักฟื้นจากการทำศัลยกรรมอย่าง ผู้ป่วยโรคเบาหวานและโรคอื่นๆ ต้องนอนพักอยู่บนเตียงเพราะบาดแผลเหล่านั้น เพื่อที่จะดูการฟื้นฟูของแผล บางครั้งพยาบาลจะต้องใช้เนื้อเยื่อตัวอย่างจากบาดแผลซึ่งเป็นวิธีที่เสี่ยงต่อการติดเชื้อ จากนั้นจึงส่งต่อไปที่ห้องทดลองเพื่อที่จะตรวจสอบอีกที ระบบเส้นใยแก้วของ Schyrr สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของสภาพความเป็นกรดโดยการยิงแสงผ่านเส้นใยแก้วเข้าไป และดูสีของแสงที่ออกมา ซึ่งสามารถใช้ผลในการวินิจฉัยได้โดยไม่ต้องยุ่งเกี่ยวกับที่ทำแผลไว้

Lukas Scherer เพื่อนร่วมทีมของ Schyrr จาก Swiss Federal Laboratories of Material Testing and Research ในเมือง St. Gallen กล่าวว่านั่นเป็นความท้าทายสำคัญของ sensor ชีวภาพบนเส้นใยแก้วคือการทำให้เส้นใยแก้วที่เป็นพาหะนำแสงเหล่านี้ยืดหยุ่นได้มากพอเวลาไปใช้ทำแผลจริง "เดิมผมเป็นนักสังเคราะห์สาร และผมเคยคิดว่าคุณแค่เอาเส้นใยเหล่านี้เข้าเครื่องแล้วมันก็จะทำออกมาเป็นแผ่นให้เรียบร้อย แต่มันไม่ได้ง่ายอย่างนั้น" Scherer กล่าว

ทีมของเขาได้ทดลองมาเป็นระยะเวลากว่า 2 ปีกับการเตรียมอุปกรณ์ทำแผลหลายๆแบบกับเส้นใยแก้วที่พวกเขามี ผลิตภัณฑ์ที่ออกมาตัวสุดท้ายจะต้องยอมให้แสงวิ่งผ่านมากพอเพื่อที่จะนำสัญญาณจากภายในผ้าปิดแผลออกมาเหมือนเส้นใยแก้ว แต่มันต้องยืดหยุ่นมากพอที่จะติดไปกับผ้าทำแผลที่ผลิตเป็นจำนวนมากได้ "เมื่อพวกเขาสามารถทำให้มันยึดติดกับผ้าปิดแผลได้ นั่นเราถึงรู้ว่ามันยืดหยุ่นได้เพียงพอ" Scherer กล่าว. แต่ก่อนอื่นพวกเขาจะต้องปลอกเปลือกชั้นนอกของเส้นใยแก้วออกก่อนโดยใช้แรงกด จากนั้นจึงสร้างชั้นนอกของเส้นใยใหม่ที่ไวต่อกรดเข้าไปแทน

รูปภาพ: Swiss Center of Electronics and Microtechnology (CSEM)
ผ้าปิดแผลที่ใส่เส้นใยแก้วนำแสงไว้ข้างใน

ขณะนี้ Schyrr กำลังปรับค่าของสัญญาณแสงตามระดับของความเป็นกรดในเซรุ่มในมนุษย์ และวางแผนที่จะทดลองในสัตว์ด้วย ทีมของเขาเป็นส่วนหนึ่งของความร่วมมือกันระหว่างอุตสาหกรรมและสถาบันการศึกษา TecInTex industrial-academic collaboration ยังได้เข้าไปพูดคุยกับหลายบริษัทเพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์นี้ออกจำหน่ายสู่ตลาด. การมีอยู่หรือหายไปของเอนไซม์บางชนิดและสารชี้วัดทางชีวะตัวอื่นๆ สามารถใช้เป็นตัวบ่งบอกถึงการเริ่มรักษาตัวของเนื้อเยื่อ และการร่วมมือกับ TecInTex ก็ได้วางแผนพัฒนาที่จะตรวจไว้เอนไซม์เหล่านี้ให้ได้ด้วยในรุ่นต่อๆ ไป

การทำแผลโดยใส่เส้นใยแก้วไว้ข้างในไม่ใช่เป็นเทคโนโลยีเดียวที่กำลังถูกพัฒนา ทางด้านนาง Conolly ผู้เป็น CEO ของบริษัท Ohmedics ใน Glasgow ที่ซึ่งทีมของเธอได้ออกแบบผลิตภัณฑ์ที่มีชื่อว่า WoundSense. เครื่องตรวจวัดจะเชื่อมต่อกับ sensor ที่สามารถใช้แล้วทิ้งได้ ที่ใช้ตรวจจับระดับความชื้นในบาดแผลโดยไม่ต้องยุ่งกับที่ทำแผลไว้ กลุ่มอื่นๆ กำลังทดลอง sensor ชีวภาพ อย่างเช่น เครื่องดมสารเคมีอิเล็กทรอนิกส์, จอ Infrared, และ hydrogel ที่สามารถส่งข้อมูลของแผลได้โดยไม่ต้องยุ่งกับที่ทำแผล

โดยตัวมันเองแล้ว Sensor จากเส้นใยแก้วนี้จากทีมใน Swiss ไม่สามารถให้ข้อมูลเพียงพอกับผู้ที่ดูแลคนไข้ที่ไม่ได้เป็นระดับผู้เชี่ยวชาญ เพราะมันมีหลายปัจจัยที่เกี่ยวข้อง แต่อย่างน้อยมันก็ช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญสามารถตัดสินใจได้ดีขึ้น. "มันเป็นความท้าทายอย่างมากที่จะปรับวิธีการดูแลบาดแผลไปตามผู้ป่วยแต่ละคน และสถานะของมันที่เรากำลังสนใจ" Connolly กล่าว "แต่ทั้งหมดนี้ต้องการวิธีการใหม่ๆ ในการแก้ปัญหา"

Source: http://spectrum.ieee.org/biomedical/diagnostics/optical-fiber-watches-wounds

HP จำแนกโครงสร้างและการทำงานของ Memristor สำเร็จ

18 พ.ค. 2554 - นักวิทยศาสตร์จาก HP ได้สร้างปรากฏการณ์ทางวิทยาศาสตร์อีกครั้งในการศึกษาวงจรและส่วนประกอบต่างๆ ใน Memristor ที่จะช่วยพาเราไปสู่ยุคใหม่ของหน่วยความจำและการประมวลผลในคอมพิวเตอร์

ใน Paper ที่ออกมาในวันจันทร์ใน Journal Nanotechnology นักวิจัยจาก HP Labs และ University of California Santa Barbara ได้รายงานว่า พวกเขาสามารถจำแนกลักษณะโครงสร้างภายในของ memristor ขณะทำงานอยู่ได้

Memristor เป็นตัวต้านทานที่มีความจำอยู่ และเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของวงจรไฟฟ้าชิ้นที่ 4 ที่กล่าวขานกัน ควบคู่ไปกับตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และขดลวดตัวนำ. ตัวต้านทานที่มีความจำนี้สามารถจดจำได้ว่ามีจำนวนประจุไฟฟ้าไหลผ่านไปเท่าไหร่ แม้ว่ากระแสไฟจะหยุดไหลไปแล้ว

ผลก็คือ memristor มีคุณสมบัติที่จะเป็นหน่วยความจำและวงจร logic ในอนาคต ที่สามารถเลียนแบบลักษณะพฤติกรรมทางชีวภาพได้ Elisa Greene จาก HP corporate communications ได้เขียนเอาไว้ใน HP blog

ในการค้นพบของ HP และ UC Santa Barbara ครั้งนี้ เกิดขึ้นโดยการฉายแสง X-ray จี้ไปยัง channel ขนาด 100 นาโนเมตร ภายใน memristor ขณะที่เกิดการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทาน พวกเขาสามารถที่จะแสดงโครงสร้างทางเคมีและรูปร่างของ channel ได้ ซึ่งนั่นจะช่วยทำให้เข้าใจการทำงานของ memristor ได้ดีขึ้น

เมื่อ memristor ได้ออกมาในรูปภาคทฤษฎีในปี ค.ศ. 1971 HP ได้พิสูจน์ว่ามันมีอยู่จริงในปี ค.ศ. 2006 และสาธิตครั้งแรกในปี ค.ศ. 2008 ในปีที่แล้ว HP ได้จับมือกับ Hynix Semiconductor เพื่อที่จะพัฒนาและผลิต memristor ในชื่อว่า Resistive Random Access Memory (ReRAM) ซึ่งตัว ReRAM นี้เป็นขุมทรัพย์ของ HP หลังจากลงทุนศึกษาด้วยคุณสมบัติที่จะเข้ามาแทนที่หน่วยความจำแบบ flash และ DRAM. ReRAM เป็นหน่วยความจำแบบ non-volatile นั่นหมายความว่าข้อมูลที่เก็บอยู่ข้างในจะไม่หายไปเมื่อตัดไฟทิ้ง นอกจากนี้มันยังใช้พลังงานต่ำและสามารถจุข้อมูลได้มากกว่า

ReRAM อาจจะเปลี่ยนมุมมองของการประมวลผลในปัจจุบันซึ่งให้ CPU เป็นตัวประมวลผลทั้งหมด. Memristor สามารถเปลี่ยนสถานะไปกลับได้ภายในไม่กี่นาโนวินาที ทำให้ระบบเร็วมากขึ้นกว่าเดิมและยังประหยัดพลังงานด้วย Memristor ยังสามารถเก็บข้อมูลและประมวลผลต่อ ซึ่งจะเปลี่ยนสถาปัตยกรรมการประมวลผลกับหน่วยความจำแบบเก่าไปโดยสิ้นเชิง

Memristor มีคุณลักษณะที่ดีมากที่จะนำไปสร้างหน่วยความจำชนิดใหม่ๆ ที่มีความทนทานต่อการเขียนข้อมูลซ้ำๆจำนวนมากได้ สามารถจุข้อมูลได้เยอะ เสถียร และใช้พลังงานน้อย

HP เชื่อว่า อุปกรณ์ที่ใช้ชิปที่มีส่วนประกอบจาก memristor จะลงสู่ตลาดในปี ค.ศ. 2014 นี่จะทำให้อุปกรณ์พกพาอย่างโทรศัพท์หรือ tablet ได้ใช้หน่วยความจำที่ดีกว่าปัจจุบันถึง 10 เท่า รวมถึง supercomputer ก็ยังสามารถทำให้ไวขึ้นกว่าเดิมมาก ตามกฎของ Moore ที่ทำนายไว้

Moore's law ถูกตั้งชื่อตามผู้ร่วมก่อตั้งบริษัท Intel, Gordon E. Moore ได้กล่าวไว้ว่าจำนวนทรานซิสเตอร์ใน IC จะเพิ่มขึ้นเป็นเท่าตัวทุกๆ 2 ปี และ trend นี้นำไปสู่ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างมหาศาลที่ระดับการใช้พลังงานที่ต่ำลงใน microprocessor ที่ออกใหม่แต่ละรุ่น

Source: http://www.informationweek.com/news/hardware/processors/229502412

สายทองแดงความเร็วใยแก้ว?

13 ต.ค. 2554 - ในอุดมคติ เส้นใยแก้ว (Optical Fiber, OF) สามารถส่งข้อมูลจำนวนมากในระยะทางไกลๆ ได้ การลากสายไฟเบอร์เหล่านี้ไปยังที่พักอาศัยนับล้านๆ จำเป็นต้องใช้เงินทุนจำนวนมหาศาล ในตอนนี้ ความพยายามที่จะทำให้ broadband สำหรับประชาชนเร็วขึ้นยังคงเกี่ยวข้องกับการพัฒนาระบบสายทองแดงเดิมให้ดีขึ้น อย่างเช่น Digital Subscriber Lines (DSL) ซึ่งพัฒนามาจากระบบ Dial-up ของโทรศัพท์ Alcatel-Lucent ได้เปิดตัวเทคโนโลยีที่เพิ่มความเร็วได้ถึง 3 เท่าของ 20-30 Mbps ของผู้ใช้บริการ DSL และ cable modem ถูกจำกัดในปัจจุบัน

ในปลายเดือนกันยายน ที่งาน Broadband World Forum, ปาริส บริษัท Alcatel-Lucent ประกาศว่าจะเปิดตัวเทคโนโลยี Very High-Speed DSL รุ่นปรับปรุงที่ชื่อว่า VDSL2 with vectoring ให้ใช้ในเชิงธุรกิจ. การทำ Vectoring เป็นเทคนิคที่ลดสิ่งรบกวนในสายทองแดงจากการใช้งานโดยหลายๆ user พร้อมๆกัน เพื่อที่จะดันให้ broadband มีความเร็วถึง 100 Mbps ในขณะที่ OF ที่ลากตรงไปตามบ้านเรือนมีความเร็วสูงหลายร้อย Mbps VDSL2 vectoring สามารถใช้ระบบโทรศัพท์เดิมในการเชื่อมต่อกับระบบ

Michael Peeters, CTO ของ Alcatel-Lucent แผนก wire-line กล่าวว่า carrier ต่างๆ สามารถใช้ระบบ VDSL2 vectoring ได้โดยไม่ต้องรื้อระบบโครงสร้างภายในเลยแม้แต่นิด ในเครือข่ายส่วนใหญ่ บ้านเรือนจะเชื่อมต่อกับตู้ชุมสายประจำถนนซึ่งต่อกับส่วนกลางด้วย OF อีกทีหนึ่ง ผู้ใช้บริการยังคงมีสายทองแดงวิ่งถึงบ้านในระยะไม่กี่ร้อยเมตรถึงบ้าน และ VDSL2 vectoring ถูกออกแบบมาให้ optimize ความเร็วในการส่งข้อมูลในระยะสั้นๆ นี้

ปกติแล้วในสายทองแดง สัญญาณจะถูกส่งผ่านสายทองแดงเป็นคู่เพื่อลดสัญญาณรบกวนจากคลื่อนแม่เหล็ก แต่ก็ยังมีสัญญาณบางส่วนของลูกค้าคนหนึ่งหลุดไปยังลูกค้าอีกคนหนึ่ง นี่เป็นปรากฏการณ์ที่รู้จักกันในชื่อว่า crosstalk ซึ่งจากปรากฏการณ์นี้ bandwidth จะถูกจำกัดลงเนื่องจากมันไปรบกวนสัญญาณที่ถูกส่งออกมา

Crosstalk ตามทฤษฎีแล้วเป็นเรื่องง่ายที่จะแก้ ตราบใดที่คุณยังสามารถประมาณได้ว่าสายๆหนึ่งไปรบกวนอีกสายๆหนึ่งอยู่เท่าไหร่ จากนั้นคุณก็สามารถหักล้างมันทิ้งผ่านการคำนวณของฮาร์ดแวร์ที่ติดตั้งอยู่ในตู้ชุมสายการประมาณ crosstalk นั้นใช้สิ่งที่เรียกว่า error vector ที่จะถูกส่งมาพร้อมกับอุปกรณ์ที่ติดตั้งอยู่ในบ้านของผู้ใช้บริการต่อไปยังตู้ชุมสาย ส่วนภาครับก็จะรู้ว่ารูปร่างของสัญญาณที่ถูกส่งมาควรจะมีหน้าตาเป็นอย่างไร และความแตกต่างของสัญญาณเป็นตัวชี้วัดระดับ crosstalk ที่ดีระหว่างสายสัญญาณกับสายสัญญาณอื่นๆ

ในระบบ VDSL2 ใหม่นี้ การ crosstalk บนทุกๆสายในชุมสายถูกประมาณโดยใช้ error vector เหล่านี้ แล้วคำนวณเพื่อลดปริมาณการรบกวนสัญญาณระหว่างสายกันเอง

การประมวลผลใน VDSL2 ต้องใช้กำลังมาก เพราะมันต้องคำนวณ matrix ขนาดใหญ่ในการแก้ crosstalk สำหรับ 48 สายสัญญาณ มันต้องการพลังในการประมวลผลเทียบเท่ากับ PlayStation 3 แต่ด้วยราคาของซิลิคอนที่ถูกลง และค่าติดตั้งที่แพงของเส้นใยแก้ว Peeters ประมาณการณ์ว่า ค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง VDSL2 vectoring นี้จะมีราคาไม่เกิน 1/3 ของค่าติดตั้ง fiber ไปตามบ้านโดยตรง

นักวิจัยจาก Stanford นำโดยสมาชิก IEEE John Cioffi ผู้ที่ผลักดันนวัตกรรม DSL ตั้งแต่ต้นทศวรรษ ค.ศ. 1990 ได้เริ่มพัฒนาวิธี vectoring ในปี 2001 เพื่อแก้ปัญหา crosstalk ระหว่างสายจำนวนมากๆ ในทีเดียว Cioffi เคยบอกไว้ว่า broadband บนสายทองแดงไม่มีทางจะหายไป บริษัทเองเหมือนจะเห็นด้วยกับเขา: บริษัทพัฒนาเทคโนโลยี broadband แห่งใหม่ของเขา ที่ชื่อว่า Assia เปิดให้บริการที่ตอนนี้ถูกใช้เพื่อเร่งความเร็วบนกว่า 45 ล้านคู่สายสัญญาณระบบ DSL ทั่วโลก จากเพียง 5 ล้านคู่สายในปี 2006

Cioffi กล่าวว่าแม้จะอยู่ในต้นทศวรรษ ค.ศ. 1990 ที่เมื่อเขาได้เสนอมตราฐานแรกสำหรับพัฒนาโครงข่ายบนสายทองแดง - Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) - ผู้คนก็เริ่มพูดถึง Fiber to the Home (FTTH) แต่ในประเทศที่พัฒนาแล้วส่วนใหญ่ เส้นใบแก้วเหล่านี้มีจำนวนเพียงแค่ 5% ของผู้ใช้ broadband ในปัจจุบันเท่านั้น ราคาที่สูงเป็นสาเหตุหลัก ค่าใช้จ่ายในการลาก fiber ไปยังทุกบ้านเรือนในสหรัฐอเมริกานั้นสูงถึง $250,000,000,000 และถ้าทำกันทั่วโลกจะมีมูลค่าสูงถึงระดับหลักล้านล้านเลยทีเดียว

บริษัทโทรคมนาคมต่างๆ ไม่สามารถที่จะยกเครื่องโครงสร้างภายในใหม่ทั้งหมดได้ และด้วยปัญหาด้านการเงินในปัจจุบัน มันเป็นเรื่องยากที่จะคาดหวังว่ารัฐบาลจะจ่ายเงินอุดหนุนสำหรับโครงการติดตั้งเส้นใยแก้วจำนวนมหาศาลอย่างนี้

Belgacom ยอมรับกับสภาพทางเศรษฐกิจ บริษัทโทรคมนาคมของประเทศเบลเยียมนี้จะเป็นบริษัทแรกที่จะใช้ VDSL2 vectoring ในโครงข่ายภายในประเทศ และวางแผนว่าจะครอบคลุม 85% จาก 1 ล้านผู้ใช้บริการ ในปี 2013

Belgacom ได้ใช้ VDSL2 without vectoring กับลูกค้ากว่า 900,000 ราย ซึ่งครอบคลุมกว่า 19,000 ชุมสายที่รองรับมาตรฐานตัวนี้ VDSL2 ขั้นพื้นฐานจะมีความเร็วประมาณ 20-30 Mbps ในระยะ 400 เมตร Wim De Meyer รองประธานของ business transformation จาก Belgacom กล่าวว่า 60% ของผู้ใช้บริการอยู่ในระยะ 400 เมตร จากตู้ชุมสาย มีโอกาสที่จะได้เห็นความเร็ววิ่งขึ้นสูงถึง 100 Mbps และกับลูกค้าที่อยู่ห่างจากชุมสายราว 1200 เมตร จะเห็นความเร็วที่ 40 Mbps หรือมากกว่า

De Meyer กล่าวว่าปีนี้ เขาได้เห็นการเติบโตของความสนใจที่จะใช้สายทองแดงแทนเส้นใยแก้วเพื่อที่จะเร่งความเร็วในบริการด้าน broadband ด้วยสถานการณ์การเงินตอนนี้ ผู้คนกำลังหาทางที่จะใช้ระบบโครงสร้างเดิมในปัจจุบันให้มีประสิทธิภาพดีขึ้น Belgacom เริ่มติดตั้งเส้นใยแก้วไปตามชุมสายในปีค.ศ. 2003 ตอนนี้เรามีเส้นใยแก้วระยะรวมกว่า 16,000 กิโลเมตรจากชุมสายมายังส่วนกลาง การใช้เทคโนโลยี vectoring ล่าสุดจาก Alcatel-Lucent สำหรับระยะไม่กี่ร้อยเมตรของสายทองแดงดูมีน้ำหนักสำหรับบริษัท Belgacom เพราะตัวบริษัททำเพียงแค่ปรับปรุงอุปกรณ์ในชุมสายเล็กน้อยเท่านั้นในการยกระดับโครงข่าย

Alcatel-Lucent ได้เริ่มทดสอบเทคโนโลยี vectoring กับผู้ให้บริการที่ใช้ระบบ VDSL2 อยู่แล้ว จำนวนหนึ่ง

Source: http://spectrum.ieee.org/telecom/internet/copper-at-the-speed-of-fiber

สร้าง HDD 18 TB ให้เป็นจริง เพียงเติมเกลือ

14 ต.ค. 2554 - ขนาดของ Hard disk ที่เพิ่มขึ้น หมายความว่าเราสามารถเก็บรูป, เพลง, เกม และอื่นๆ ได้กมากขึ้น แต่เช่นเดียวกับ Moore's Law ตัวเลขที่เพิ่มขึ้นนั้น มันไม่ได้มาง่ายๆ บริษัทอย่าง Toshiba, TDK, หรือ Seagate ต่างพยายามมองหาวิธีที่จะเพิ่มความจุลงไปอยู่ตลิดเวลา แม้ตอนนี้ตัวเลขจะดูมหาศาลแล้ว แต่บริษัทเหล่านี้ก็ไม่เคยหยุดที่จะหาวิธีที่จะพัฒนามันขึ้นไปอีก

เทคโนโลยีที่จะนำเสนอวันนี้มาจาก Institute of Materials Research and Engineering (IMRE) ประเทศสิงคโปร์ที่ Dr. Joel Yang ได้ค้นพบวิธีการเพิ่มความหนาแน่นของข้อมูลลงไปในหนึ่งหน่วยพื้นที่. ความลับอยู่ที่ การเติมเกลือลงไปในสารละลาย

Hard disk มีพื้นผิวที่ปกคริวไปด้วยเม็ดแม่เหล็กเล็กจำนวนมาก แต่ละอันมีขนาดเพียงแค่ไม่กี่นาโนเมตรเท่านั้น เม็ดแม่เหล็กเหล่านี้จะจับกลุ่มกันเป็นเกาะเล็กๆ แล้วหัวอ่านฮาร์ดดิสก์จะลอยอยู่ข้างบนและพลิกเกาะเล็กๆ เหล่านี้ไปกลับเกิดเป็นบิต 1 และ 0

เม็ดแม่เหล็กเล็กๆ เหล่านี้เกิดจากการทำปฏิกริยากับสารเคมีเพื่อสร้างโครงสร้างในระดับนาโน Dr. Yang พบว่า เพียงแค่เติมเกลือลงไปในสารเคมีเพียงเล็กน้อย เราสามารถผลิตเม็ดแม่เหล็กที่ดีกว่าได้ ขนาดของมันไม่ได้ลดลงเท่าไหร่ แต่แทนที่มันจะจับกลุ่มกันเป็นเกาะเล็กๆมากมาย แต่ละเม็ดแม่เหล็กนี้สามารถถูกควบคุมได้อย่างอิสระ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อเม็ดอื่นๆ นี่หมายถึงความหนาแน่นของข้อมูลที่ถูกจุอยู่บนพื้นผิวเพิ่มขึ้นอย่างมหาศาล

พวกเขาได้สาธิตตัวเก็บข้อมูลขนาด 1.9 Terabits ต่อ ตร.นิ้ว ซึ่งมากเป็น 4 เท่าของฮาร์ดดิสก์ที่จุแน่นที่สุดในปัจจุบัน และพวกเขายังได้ทำให้เม็ดเหล่านี้มีขนาดเล็กลงถึง 3.3 Terabits ต่อ ตร.นิ้ว นั่นหมายถึงฮาร์ดดิสก์สามารถจะได้มากถึง 18 Terabytes ในอนาคตอันใกล้นี้

จริงๆ แล้ว Yang ได้พัฒนาสารละลายเกลือนี้ขึ้นมาตอนสมัยอยู่ที่ MIT แต่ดูเหมือนว่า IMRE จะได้รับความดีความชอบไปแทน เราอาจยังไม่เห็นฮาร์ดดิสก์ที่ผลิตด้วยเทคนิคนี้ในช่วงนี้ แต่นี่เป็นการต่อยอดพัฒนาครั้งสำคัญเลยทีเดียว

Source: http://techcrunch.com/2011/10/14/how-to-enable-16tb-hard-drives-just-add-salt/

Full paper: http://iopscience.iop.org/0957-4484/22/38/385301/

IBM พัฒนาหน่วยความจำที่เร็วกว่า Flash 100 เท่า

Image: Engadget

30 มิ.ย. 2554 - หลังจากผ่านวันเกิดครบรอบ 100 ปีของ IBM ได้ไม่กี่สัปดาห์ นักวิจัยของ IBM ก็พร้อมที่จะประกาศนวัตกรรมเขย่าโลกอีกชิ้นหนึ่ง นั่นคือหน่วยความจำแบบ Phase Change Memory (PCM) แบบใหม่ ที่จะสามารถอ่านและเขียนได้เร็วกว่าหน่วยความจำแบบ Flash ได้ถึง 100 เท่า และยังทนทานต่อการเขียนข้อมูลซ้ำลงไปถึงระดับหลักล้านในขณะที่ Flash อยู่ในระดับหลักพันเท่านั้น นอกจากนี้มันยังมีราคาที่ถูกจนสามารถมีใช้ในระดับเซิร์ฟเวอร์ขององค์กรใหญ่ๆ หรือกระทั่งอยู่ในโทรศัพท์มือถือ

PCM นั้นผลิตจาก alloy พิเศษที่สามารถบังคับให้เปลี่ยนสถานะทางกายภาพ หรือเฟส (phase) โดยไฟฟ้า ในอดีตเทคโนโลยีมีข้อจำกัดเนื่องจากการที่สถานะ (state) ของมันมีแนวโน้มทีจะเกิดการ relax (ไม่คง state เดิม) และค่าความต้านทานเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เมื่อผ่านการใช้งานไป ซึ่งนำไปสู่การอ่านข้อมูลผิดพลาด อีกหนึ่งข้อจำกัดคือในแต่ละ alloy สามารถเก็บข้อมูลได้เพียงแค่ 1 bit เท่านั้น

แต่ทีมของ IBM สามารถก้าวข้ามข้อจำกัดเหล่านี้และทำให้มันเสถียรขึ้นและยังทำให้สามารถจุข้อมูลได้ถึง 4 ต่อ 1 cell นั่นหมายความว่าเรามีโอกาสจะได้เห็นการเปลี่ยนแปลงของระบบหน่วยความจำในอีก 5 ปีข้างหน้า

ซึ่งเมื่อนำมารวมกับระบบเชื่อมต่อความเร็วสูง 50 Gbps ที่ Intel ประกาศไว้ ซึ่งจะออกมาในช่วงไล่ๆ กัน นั่นจะทำให้ข้อมูลสามารถไหลได้เร็วยิ่งขึ้นไปอีก

source: http://www.engadget.com/2011/06/30/embargo-ibm-develops-instantaneous-memory-100x-faster-than-fl/

ทำไมหน่วยความจำถึงเป็นจุดอ่อนในชิป Fusion ล่าสุดของ AMD

30 มิ.ย. 2554 - Llano, เป็นชิปตัวที่สองในตระกูล Fusion ที่รวม CPU และ GPU อยู่บน die เดียวกัน, เปิดตัวเมื่อต้นเดือนนี้ได้รับการ review ออกมาดีพอควร. แต่ตอนนี้, ได้รู้ถึงรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ เกี่ยวกับ AMD นำ CPU และ GPU ไปรวมกันบน die ของ Llano จริงๆ อย่างไร

David Kanter จาก RealWorldTech ได้ทำการศึกษาและรวบรวมเพื่อวิเคราะห์ในเชิงลึกเกี่ยวกับ Llano, เปรียบเทียบการรวม CPU/GPU ของมันกับ Intel Sandy Bridge. คำตอบส่วนหนึ่งของ Kanter ตอบคำถามเกี่ยวกับ Llano ที่ได้รับการยกย่องโดย review ต่างๆ

นอกจากตัว CPU core ที่ไม่แข็งของมันแล้ว, จุดอ่อนหลักของ Llano ที่ review ได้เน้นคือเรื่องที่ GPU core นั้นถูกจำกัดโดย memory bandwidth อย่างมาก. Cypress GPU ที่ถูกใช้ใน Llano ถูกออกแบบมาให้เป็นการ์ดจอแยก, ที่มันควรจะได้ access ไปยังพื้นที่ขนาด 1 GB หรือ 2 GB ที่เชื่อต่อด้วย bandwidth ความเร็วสูง, GDDR memory ของมันโดยเฉพาะ. บน Llano, ในทางตรงกันข้าม, GPU ใช้ main memory ร่วมกับ CPU, และผลที่ได้คือประสิทธิภาพติดปัญหาคอขวดอย่างรุนแรง. บทความของ Kanter ให้รายละเอียดว่าทำไมมันถึงเกิดขึ้น

แทนที่จะเชื่อม CPU และ GPU ของ Llano ด้วย ring bus ความเร็วสูงและให้มันใช้ L3 cache ร่วมกัน (วิธีของ Sandy Bridge), AMD ปล่อยให้ทั้งสองส่วนนี้ไม่ได้ต่อเข้าด้วยกันอยู่ภายใน. เลือกที่จะให้, CPU และ GPU ใช้ main memory เพื่อสื่อสารกันโดยไม่ได้ copy ข้อมูลจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง. ตอนเปิดเครื่อง, GPU สามารถเข้าถึง 512 MB ของ main memory ใน memory ที่ว่างออกมาต่างหาก; CPU ได้ที่เหลือของ RAM ไป.

ภายใน, มันมี bus 2 ทิศทางเล็กๆ ที่เชื่อม GPU ไปยังกลุ่มของ memory queue, และยังมี bus เชื่อมต่อ GPU ไปยัง DDR controller; แต่มันเป็นอย่างนั้น. CPU พูดคุยกับ GPU โดยใช้ graphics driver และ main memory, และ GPU คุยกับ CPU โดยการ request ไปยังพื้นที่ memory เฉพาะ, ซึ่งอันหลังนี้ทำงานช้าพอสมควร

ในทั้งหมด, แล้ว, การขาด bandwidth ความเร็วสูงภายในระหว่าง CPU และ GPU, และการต้องพึ่ง main memory สำหรับการสื่อสาร, หมายความว่าความสามารถด้านกราฟฟิกของ Llano ถูกบีบจำกัดโดย dual-channel DDR3 controller อย่างมาก.

เพื่ออนาคตของ Llano, ผมได้เสนอ AMD ให้พิจารณาให้มี eDRAM เพื่อให้ CPU และ GPU ใช้สำหรับเป็น shared memory และพูดคุยกันบน die, แต่ Kanter เสนอทางเลือกอื่นที่น่าสนใจกว่าสำหรับเพิ่มประสิทธิภาพด้านกราฟฟิกใน Fusion รุ่นต่อไป: ใช้เทคนิคการสร้างชิปแบบ 3D เพื่อใส่ memory จำนวนหนึ่งลงไปในชิปเดียวกัน. ปริมาณของ memory ไม่น่าจะมากซักเท่าไหร่ - อาจแค่ 256 MB ที่มี bandwidth ความเร็วสูง, latency ต่ำ ซึ่งนั่นจะเร่งประสิทธิภาพของ Llano ขึ้นได้อย่างมาก

ทั้งหมดทั้งสิ้น, นี่ก็เป็นอีกครั้ง, แสดงให้เห็นถึงขนาดของอุปสรรคที่บีบคั้น NVIDIA อยู่, และทำไมบริษัทเลือกที่จะบุกตลาด desktop ด้วย Project Denver. Sandy Bridge และ Fusion ได้ร่ายมนต์บทเริ่มต้นของจุดจบของตลาด GPU แยก, ที่ซึ่ง NVDIA ยังคงครองตลาดอยู่

source: http://arstechnica.com/business/news/2011/06/another-look-at-amds-llano.ars

Research@Intel แนวทางพัฒนาของ cloud คือ CPU หลาย core และใช้ GPU ช่วยคำนวณ

14 มิถุนายน 2554 - เป็นมากกว่าแค่ event ที่จัดขึ้นนอกจากงาน Intel Developer Forum วันวิจัยและพัฒนาประจำปีของ Intel ได้รวบรวมความคิดอันหลากหลายของผู้ผลิตชิปรายใหญ่ที่สุดของโลก ได้อย่างชัดเจนและน่าจับตามองที่สุด. ถูกจัดขึ้นมาเพื่อแสดงสิ่งที่ Intel กำลังคิดอยู่ถึงเทคโนโลยีในอนาคต, งานเริ่มต้นด้วยการบรรยาย keynote แล้วปล่อยให้นักข่าวและนักวิเคราะห์เดินชมงานวิจัยต่างๆ ในห้องโถงตามอัธยาศัย. ในปีนี้, Intel CTO Justin Rattner ได้กลับมาชดเชยงาน present ในปีก่อนของเขา, ให้ข้อมูลโดยรวมถึงสายการพัฒนาของ Intel และแนวทางที่บริษัทได้วางเดิมพันไว้

ผมใช้เวลาทั้งวันในการเดินชมพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์ใน Mountain View, ที่ซึ่งงานนี้ถูกจัดขึ้น, และผมไม่สามารถเห็นทุกอย่างทั้งหมดบนหน้าจอได้. ผมให้ความสนใจกับงานแสดงระบบรักษาความปลอดภัยและที่เกี่ยวของกับ datacenter ของ Intel เป็นพิเศษ. ผมจะพูดเล่าให้ฟังคร่าวๆ เกี่ยวกับ 2 เทคโนโลยีสำคัญที่เกี่ยวข้องกับ server ซึ่ง Intel กำลังพัฒนากันอยู่. แต่ก่อนอื่นใด, เริ่มกันด้วย keynote


Collaboration

Rattner ได้เน้น 5 เรื่องหลักๆ ที่ Intel ระดมพลัง R&D อยู่: ประมวลผลและโปรแกรมมิ่ง, พลังงานและการพัฒนาอย่างยั่งยืน, ความปลอดภัยและระบบเสมือน (Virtualization) , อิเล็กโทรนิกส์และ photonic, ประสบการณ์และปฏิสัมพันธ์กับผู้ใช้

ในแต่ละเรื่อง คำที่ Rattner เน้นหนักคือ การร่วมมือกัน (Collaboration). "Collaboration" มาในงาน วัน Intel R&D ปีนี้แทนคำว่า "นวัตกรรม (Innovation)" เมื่องาน CES ที่ผ่านมา - abstraction ที่สามารถถูกเรียกใช้งานด้วยอะไรก็ได้ ที่เหมือนผูกทุกอย่างเข้าด้วยกันและไม่ได้ผูกอะไรเลยพร้อมๆ กัน. Cloud datacenter? นี้เป็น platform ที่มีการ collaboration อย่างหนักหน่วง. ความปลอดภัย? พวกเราต้องการความปลอดภัยก่อนที่จะร่วมมือทำงานกับคนอื่นได้อย่างปลอดภัย. ประสบการณ์ผู้ใช้? ลองวิธีการใหม่ที่พวกเรานึกฝันกันถึงการ collaborate กับคนอื่นๆ. ผมจะเล่าต่อก็ได้, แต่มันอาจเจ็บปวด, และคุณจะเข้าใจว่าทำไม

Rattner ยังได้กล่าวถึงความร่วมมือระหว่าง Intel กับอุตสาหกรรม, รัฐบาล, และมหาวิทยาลัยต่างๆ. ตัวอย่างของความร่วมมือกับอุตสาหกรรม, เขาพูดถึงพอร์ต Thunderbolt ที่ไปอยู่ในเครื่อง Mac รุ่นใหม่

Thunderbolt เป็น "หยาดเหงื่อเพื่อ Apple เมื่อหลายปีก่อน ของห้องทดลองต่างๆ ของ Intel " Rattner กล่าว. Apple ดีใจกับเทคโนโลยีใหม่นี้มาก, ดังนั้น "พวกเราจึงเลื่อนตารางเวลาขึ้นมาอย่างมากเพื่อทันต่อความต้องการของ Apple ที่มีต่อตบาด"

อีกด้านที่น่าสนใจ, Rattner ใบ้ว่าพวกเราจะได้เห็นนวัตกรรมใหม่ๆ จาก Apple ในรูปแบบของสถาปัตยกรรม Mac, บอกต่อผู้เข้าร่วมงานให้ "จับตามอง". มันไม่เป็นที่แน่ชัดว่าอะไรที่เขากำลังพูดถึงอยู่, แต่ external GPU ก็เป็นตัวเลือกหนึ่งและถูกพูดถึงบ่อยๆ สำหรับ Thunderbolt

GPU-accelerated crypto

พูดถึง GPU Intel ต้องการจะดัน Integrated Processor Graphics (IPG) ออกสู่ตลาดให้ได้อย่างมาก, ตั้งแต่สายของ atom ถึง Xeon". ปัญหาเกี่ยวกับการรวม GPU ลงไปในชิปสำหรับ server อย่าง Xeon, อย่างไรก็ตาม, คือ datacenter ไม่ได้ใช้ประโยชน์จากมันซักเท่าไหร่, เพราะอย่างนั้นมันจะถูกพักทิ้งไว้เสียเปล่า

ทางแก้ปัญหาในตอนนี้คือ การตัด GPU ออกจากสายบางสายของ Xeon, แต่ Intel เลือกที่จะหางานที่น่าสนใจและคุ้มค่ากับ GPU เพื่อที่จะได้ปล่อยมันทิ้งอยู่ในนั้นไว้. จากจุดนี้, บริษัทได้ให้นักวิจัยทำงานเกี่ยวกับ workload ต่างๆ สำหรับ IPG เพื่อที่ลูกค้ากลุ่มที่สนใจ server สามารถได้ประโยชน์จากการใช้ GPU เช่นเดียวกับการใช้ CPU

เรื่องหนึ่งที่ Intel กำลังลงทุนเพื่อเป็นแหล่ง workload ของ GPU ใน server คือ การเข้ารหัส (Cryptography). ไม่เป็นที่แปลกใจ - การเร่งความเร็วในการเข้ารหัสเป็นเรื่องที่คุยกันอย่างกว้างขวางในกรณีใช้งาน server สำหรับ integrated coprocessor ตั้งแต่ช่วงแรกๆ ของทศวรรษที่แล้ว, เมื่อ Sun ได้พูดเกี่ยวกับว่ามันเป็นส่วนหนึ่งในสถาปัตยกรรม MAJC ที่น่าสงสาร. ย้อนกลับไปสมัยมีการประกาศการรวม AMD/ATi, การเร่งความเร็วในการเข้ารหัสเป็นหนึ่งในไม่กี่ความคิดหลักๆ ที่ทั้งสองบริษัทสามารถนึกออกถึงอะไรที่จะพัฒนากลายเป็น generic application-specific block ในผัง SoC ของบริษัท

เป็นที่แน่นอน, วิธีของ Intel กำลังทำอยู่ไม่ได้เป็นการสร้างตัวเร่งการเข้ารหัสแบบเฉพาะทางลงไปในชิปของ server, แต่ใส่ GPU ลงไปในตัวเร่งการเข้ารหัสโดยการดึงตัวเลขส่วนหนึ่งออกมาเพื่อให้มันช่วยคำนวณ

Ken Grewal จาก Intel อธิบายถึง นักวิจัย Intel สามารถจัดการเพิ่มจำนวน HTTPS connection ที่ถูกสร้างขึ้นพร้อมๆ กัน (Concurrent) ได้อย่างไร โดยใช้ชิปเพียงตัวเดียวรับมือถึง 10 connections หลังจากใช้ GPU เพื่อช่วยคำนวณ RSA algorithm

"พวกเราได้พยายามเพ่งเล็งไปที่เร่งความเร็วของ RSA [อยู่ใน Transport Layer Security]", Grewal กล่าว, "และที่พวกเราทำเสร็จเป็นเพียงการพัฒนา algorithm เพียงบางส่วนเท่านั้น". โดยง่ายๆ พวกเราแบ่ง workload ระหว่าง CPU และ GPU".

ตัวอย่างของเทคโนโลยีนี้ใช้ชิป Sandy Bridge, ที่มี GPU ที่มี function ตายตัว (fixed function). แต่แตกต่างจากข้อจำกัดของ GPU, Intel ยังสามารถส่ง code บางตัวไปให้ และให้มันทำงานให้เป็นประโยชน์ได้

หลังจากถาม Grewal เกี่ยวกับธรรมชาติของ fixed function ของ GPU ใน Sandy Bridge, ผมพยายามเพื่อที่จะรู้ให้ได้อีกนิดด้วยการพูดว่า, "ชีวิตพวกเราจะง่ายขึ้นด้วย Ivy Bridge, เพราะว่ามันควรจะยืดหยุ่นมากกว่านี้", แต่ผมไม่สามารถบันทึกเสียงของเขาเพื่อยืนยันในสิ่งที่พวกเรารู้กัน, นั่นคือ Ivy Bridge จะมี GPU ที่ยืดหยุ่นมากกว่าเดิมมากรุ่นใหม่ที่รองรับ DX11. Greward แค่ยิ้มและพูดว่า, "เมื่อเวลาผ่านไป, พวกเราคาดหวังที่จะให้มี function มากกว่าที่เป็นอยู่"

Greward ยังได้เน้นว่า ตัวเร่งการเข้ารหัสที่ Intel ได้แสดงให้ดูเป็นงานวิจัยที่อยู่ในช่วงแรกๆ, และเขาก็ได้พูดซ้ำว่า "การสนับสนุนตัวประมวลผลกราฟฟิกของ SDB [Sandy Bridge] ตลอดสายของ server ยังไม่เป็นที่แน่นอน"

SCCC: a cluster-on-die chip

ที่งาน Research @ Intel ปีที่แล้ว, ผมได้ถาม Justin Rattner เกี่ยวกับสิ่งที่เขานึกถึงรูปแบบของ server ที่ใช้ Atom, และโดยเฉพาะสิ่งที่เขาคิดเกี่ยวกับ server ที่ใส่ Atom ลงไป 512 ตัวของ SeaMicro. เขาตอบกลับมาว่า คอมพิวเตอร์แบบ cloud ที่ใช้ chip เดี่ยว 48 core ที่ Intel กำลังสาธิตเป็นครั้งแรกอยู่ เป็นตัวอย่างที่ดีที่สุดถึงความคิดของ Intel สำหรับการจัดการความต้องการ สำหรับผืนทะเลของ core ตัวเล็กๆ ของ cloud datacenter

จุดยืนของ Intel บน Atom ได้เปลี่ยนไป, จากที่บริษัทได้เริ่มพูดเกี่ยวกับการผลิตชิ้นส่วนของ Atom ที่ถูกตั้งเป้าไว้ที่ตลาด cloud server. แต่ SCCC ยังคงดำเนินต่อไปและกลายเป็น platform ทดลองสำหรับการประมวลผลแบบหลาย core

ผมมีโอกาสได้เห็น SCCC ขณะทำงานอยู่ อยู่ที่บูธสำหรับ Many-Core Application Research Community (MARC) ของ Intel. MARC ประกอบไปด้วยสถาบันต่างๆ กว่า 80 สถาบัน และมีนักวิจัยกว่า 300 ชีวิต, และที่นี่สร้างบนพื้นฐานของระบบ SCCC ที่ Intel ให้ฟรีกับกลุ่มวิชาการ เพื่อที่พวกเขาได้ทำงานวิจัยของพวกเขาเกี่ยวกับชิปหลาย core

การตัดสินใจเริ่มต้นระบบเหล่านี้ฟรีๆ ของ Intel มีความหมายอย่างมากเพราะ กลุ่มก่อนหน้า MARC ที่มีชื่อ งานวิจัยต่างๆ อิงกับระบบ Field-Programmable Gate Array (FPGA) ที่ซึ่งสามารถจำลอง core เป็นจำนวนมากได้. ผมกำลังนึกถึงระบบ Berkeley RAMP ที่มีชื่อเสียง เป็นพิเศษ, ที่ดำเนินการโดยกลุ่มของ David Patterson. วิธีของ MARC นั้นถูกกว่า RAMP อย่างแน่นอน และนั่นดูเหมือนเป็นการพัฒนาอย่างมาก

ตราบใดที่ชิป SCCC เป็นแรงบันดาลใจให้ MARC, พวกเราได้อธิบายไว้ ก่อนหน้านี้. สรุปได้ว่า, SCCC เป็น ชิปที่ผลิตบนเทคโนโลยี 45 nm ประกอบไปด้วย 48 core ทำงานที่ 1 GHz, โดยที่แต่ละ core จะอยู่บนพื้นฐานของรุ่นดัดแปลงของ Pentium รุ่นดั้งเดิม (P54C) ที่วางตลาดในปี 1994

ชิปถูกแบ่งออกเป็น 24 core คู่, แต่ละคู่ประกอบไปด้วย router 4 พอร์ต ที่ต่อเข้ากับ router ตัวอื่นที่อยู่ติดกัน (เหนือ, ใต้, ออก, ตก) เพื่อสร้างเครือข่ายตาข่าย (Mesh Network). Mesh network ความเร็ว 2 GHz นี้มี bandwidth อยู่ระหว่าง 1.5 Tb/s ถึง 2 Tb/s, และทั้งชิปมี memory controller อยู่ 4 ตัวด้วยกันเพื่อนำข้อมูลเข้าและออกจาก socket.

ในแต่ละ core ของ SCCC จะทำงาน OS อยู่ 1 ตัว - Linux รุ่นถูกปรับแต่งมาแล้ว. ดังนั้นถ้าคุณนำ SCCC มาใช้ใน network ของคุณ, มันจะดูเหมือน rack ที่มีอยู่ 48 ระบบด้วยกัน, ซึ่งแต่ละอันมี OS (ไม่ได้ Virtualize) และ IP address ของตัวเอง

Intel ได้แจกฟรี, ตัวอย่าง SCCC ที่งาน (ในรูปภาพของบน เป็นของผม), ที่สามารถใส่ลงไปใน motherboard เฉพาะ,ในรูปข้างล่าง

ทั้งหมดนี้ประกอบขึ้นเป็นระบบที่ไม่ต้องการ I/O มาตรฐาน อย่างกราฟฟิกหรือ USB นัก. มันมี port I/O ที่ทำงานได้ไวอยู่ 1 port ที่เปิดให้ผู้ใช้รวมบอร์ดหลายๆ บอร์ดเข้าด้วยกันเพื่อขยายวง mesh. เพื่อทุกสิ่ง, ตัวบอร์ดใช้ Virtex 5 FPGA เพื่อให้ Intel สามารถ program ตั้ง I/O interface ใหม่ได้; นี่ถูกใช้เพื่อเพิ่ม Ethernet port, เป็นต้น

นักวิจัยสามารถต่อกับระบบและสั่งให้มันประมวณ code ผ่านทาง terminal interface มาตรฐาน. จริงๆแล้ว, Intel ได้นำระบบนี้ทั้งหมด 40 ชุดลงไปใน datacenter ใน Oregon เพื่อให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงจากระยะไกล, เพราะเหมือนไม่มีข้อแตกต่างในประสบการณ์ผู้ใช้ (user experience) ระหว่างการ SSH ไปยัง datacenter ที่อยู่ห่างไกล และการ SSH ไปยังระบบ SCCC ที่กำลังวางอยู่ใต้โต๊ะคุณ

Intel ได้แจกระบบนี้ไปยังกลุ่มวิจัยต่างๆทั่วโลกถึง 130 ชุดด้วยกัน

ต่างจาก ตระกูลอัศวินของ coprocessor หลาย core (รู้กันในชื่อเก่าว่า Larrabee) ของ Intel, SCCC ไม่ได้เป็นสินค้าหรือสินค้าต้นแบบแต่อย่างใด. แต่, มันเป็นตัวทดสอบอย่างเต็มตัวจากที่ Intel และกลุ่มร่วมวิจัยสามารถศึกษาสิ่งต่างๆ ที่พวกเขาสามารถใส่ลงไปในสินค้าตัวต่อๆ ไป. และพวกเขาต้องศึกษา, ไม่เช่นนั้น Intel จะสร้างชิปหลาย core ที่ไม่มีใครสามารถใช้มันได้เลย.

ปัญหาสำคัญเกี่ยวกับการพัฒนาไปสู่การคำนวณแบบหลาย core คือนั่นต้องมีงานวิทยานิพนธ์ทั้งยุคสมัยของปริญญาเอก ที่ต้องถูกเขียนก่อนที่นักวิทยาคอมพิวเตอร์และนักโปรแกรมทั่วไป สามารถระดมความคิดในการใช้งานหลาย core เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด. กลุ่ม MARC, ต่อมา, จะอยู่เพื่อพัฒนาสิ่งเหล่านั้นให้เยอะขึ้นไปอีก, การมีงานวิจัยพื้นฐานมากๆ และเร่งมันขึ้นไป, ดังนั้นความต้องการมีหลาย core เริ่มตั้นเพื่อตามความสามารถของ Intel ในการผลิตจำนวน core ที่มากขึ้น

Robert Nordaki จาก Intel ตื่นเต้นกับผลงานของกลุ่มๆ นี้ในปีแรก, ด้วยว่ากลุ่มนี้นำอุปกรณ์หลาย core จำนวนมากเข้าไปทำการศึกษาวิจัยในแลปที่ไม่มีเงินทุนในการที่จะวิจัยเรื่องนี้ได้

"[The SCCC] เปิดให้คนเข้ามาทำการวิจัย ที่พวกเขาได้เริ่มไปก่อนแล้วในทิศทางที่เปลี่ยนไปจากเดิมโดยสิ้นเชิง", Nordaki กล่าว, "บางสิ่งที่อาจมีมูลค่าถึงหลายแสนดอลล่าร์ในการสร้างใหม่อยู่ในระบบเพียง rack เดียว"

"ถ้าคุณดูกลุ่มคนที่ทำการวิจัยอยู่, พวกเราได้คนจากนิวซีแลนด์, เกาหลีใต้, ไซปรัส, Crete, บราซิล - พวกเราได้คนที่ไม่เคยทำงานวิจัยด้านนี้มาก่อนเพราะมันแพงเกินกว่าที่จะทำได้, และพวกเขาพร้อมที่จะเริ่มสร้างผลงานดีๆ ออกมา"

ส่วนหนึ่งของเหตุผลที่ SCCC มีราคาถูกมากเพื่อนำมาใช้งาน ไม่ใช่แค่การที่ Intel แจกให้ฟรีเท่านั้น; มันเป็น cluster ของ x86 core ที่แลปต่างๆ ที่ขาดแคลนงบประมาณใช้เพื่อการวิจัย. นี่ทำให้เป็นเรื่องง่ายในการแปลงโค้ดของ Lab ต่างๆ ลงไปใน platform นี้

"พวกเราได้คนกลุ่มหนึ่งที่สามารถทำให้ application ของพวกเขาที่ทำงานบนระบบ cluster และ port มันลงเครื่องและเปิดให้มันทำงานได้ภายในหนึ่งหรือสองวัน และพวกเขากำลังทำการวิจัยเกี่ยวกับชิปกันอยู่", Nordik พูด, "ความสวยงามของผลงานชิ้นนี้คือมันสามารถทำงานได้กับทุกคนด้วยสิ่งที่ทุกคนมีอยู่แล้ว"

นักวิเคระห์และผู้เชี่ยวชาญทุกคน ที่คิดว่า ARM จะเดินอาดๆ เข้ามายัง datacenter และขโมยตั๋วอาหารของ Intel ด้วย core ที่กินพลังงานต่ำอาจต้องระวัง SCCC" ในขณะที่ชิปและ platform ตัวนี้จะไม่มีวันได้ออกสู่ตลาด, แต่สามารถเชื่อได้เลยว่าจะมีสิ่งที่เหมือนมันลงสนามแทน. ประเด็นต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการ integration ในระดับนี้ไม่ใช่เรื่องไร้สาระ, และ Intel มีทีท่าจะนำหน้าไปก่อน ARM เมื่อความต้องการ cluster ของชิปเดี่ยวเหล่านี้.

อ่านเพิ่มเติม

• Intel SCCC presentation (communities.intel.com)
• Intel demos 48-core cloud-datacenter-on-a-chip (arstechnica.com)

Source: http://arstechnica.com/business/news/2011/06/research-intel-day-2011-a-brief-glimpse-of-the-clouds-future-according-to-intel.ars

มีอะไรใหม่ใน Chromebook กันแน่?

รูปภาพ: Samsung Chromebook Series 5 Titan Silver 3G

17 มิถุนายน 2554 - ในอาทิตย์นี้เราจะได้เห็นการเปิดตัวของ Chromebook เครื่องแรกกัน แต่เหนือสิ่งอื่นใด Google ได้โฆษณาถึง feature ต่างๆ ซึ่งไม่ได้ใหม่อะไร หรือถ้าว่ากันตามจริงคือ feature เหล่านี้ก็มีอยู่ในคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันอยู่แล้ว ไม่รูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง

Chromebook โดยพื้นฐานแล้วคือ netbook 3G ที่ทำงานบนระบบปฏิบัติการที่ปลอดภัยแต่จำกัดมากๆ ที่ชื่อว่า Google Chrome OS ซึ่งมันถูกพัฒนามาจาก Gentoo Linux ซึ่งเป็น Linux รุ่นที่เปิดให้ปรับแต่งส่วนต่างๆ ได้มากและทำงานได้อย่างรวดเร็ว แต่ถูกตัดลงให้ทำงานแค่โปรแกรมเดียว นั่นคือ Chromium Web Browser ทุก Chrome app เป็นโปรแกรมที่ทำงานใน web browser ทั้งสิ้น ซึ่งมีบางโปรแกรมที่ใช้ประโยชน์จาก feature ล่าสุดและยอดเยี่ยมที่สุดจาก HTML5 ที่ให้ประสบการณ์เหมือนใช้งาน desktop pc ทั่วไป

เราได้มีโอกาสได้สัมผัสประสบการณ์ในการพัฒนา extension ลงไปใน Chrome browser และได้ลองเล่นกับ Chromium OS (ซึ่งก็คือตัวเดียวกันกับ Chrome OS) เมื่อมันได้ถูกประกาศออกมาเป็นครั้งแรก เพราะ Google Chrome OS แลำ Chrome browser ต่างมีพื้นฐาน code ที่เหมือนกัน เราสงสัยว่า Google มีมุมมองอย่างไรกับ 2 สิ่งนี้ในเชิงเทคนิค

เรามาดูกันดีกว่าว่าเบื้องหลังของ feature แต่ละตัวที่ถูกโฆษณา ว่า Google ให้อะไรเราบ้าง

Instant web

เพราะ Chromebook เปิดแค่ browser อย่างเดียวเท่านั้น Google ได้ลดเวลาการเปิดเครื่องลงด้วยการตัดส่วนต่างๆ ของระบบปฏิบัติการที่ซึ่งมักจะถูกโหลดขึ้นมาทิ้ง Solid State drive ที่มาพร้อมกับความเร็วในการอ่านข้อมูล สามารถโหลดส่วนที่เหลือไว้ได้อย่างรวดเร็ว

นี่ดูเหมือนจะไม่ใช่จุดขายซักเท่าไหร่นัก: ผู้ใช้ส่วนใหญ่มักไม่ค่อยสนใจในเวลาการเปิดเครื่องเท่าไหร่นัก แต่พวกเขาต้องการให้คอมพิวเตอร์ของพวกเขาสามารถทำงานได้ทันที เมื่อคุณได้พูดคุยกับเจ้าของ iPad ว่าทำไมพวกเขาถึงรัก iPad นัก ซึ่งมักจะได้คำตอบกลับมาในเชิงว่า คุณเพียงแค่กดปุ่มแล้วมันก็ทำงาน ในความเป็นจริง iPad และ smart phone อื่นๆ ใช้เวลาในการเปิดและปิดเครื่อง แต่คุณไม่ค่อยได้ทำพวกนี้บ่อยนัก เมื่อ Chromebook เสนอเวลาในการ standby นาน (มีรายงานว่า สามารถอยู่ได้ถึง 1 อาทิตย์) เวลาในการเปิดเครื่องจึงไม่ใช่ประเด็นอีกต่อไป

แน่นอนว่ามีหลายครั้งที่โน้ตบุ้คจำเป็นต้องปิดเครื่อง แต่สำหรับหลายๆ คนแล้ว นี่ไม่ได้จำเป็นมากนัก

Always connected:

Chromebook มาพร้อมกับ 3G wireless ติดตัว เพื่อที่จะตอบสนองการเชื่อมต่อที่ติดอยู่กับตัวคุณไปทุกที่ นี่เป็นสิ่งที่จำเป็นมากสำหรับโน้ตบุ้คที่พึ่งพา cloud เป็นหลัก Chromebook เครื่องแรกจะมีความจุแค่ 16 GB ซึ่งมากพอที่จะให้ OS ทำงาน แต่ไม่มากพอถ้าคุณจะจุ เพลง วีดีโอ หรือข้อมูลส่วนตัวลงไปจำนวนมาก

มันฟังดูดี ที่จะเก็บทุกอย่างไว้อยู่ใน cloud แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเกิดขาดการเชื่อมต่อจากเครือข่าย? ChromeOS เสนอวิธีแก้ปัญหานี้ทางเทคนิค แต่เพื่อที่จะอธิบาย เราจะปูพื้นฐานเกี่ยวกับ Chrome app ซักเล็กน้อย

Chrome app จริงๆ แล้วคือ โปรแกรม HTML5 หรือ Javascript ที่ถูกสร้างและถูก package ตาม Chrome Extension API แล้วถูก install ลงไปใน browser โปรแกรมจำพวก HTML5 เปิดให้เข้าถึง hdd ในเครื่องผ่านหลาย API มาตรฐานใหม่ๆ นักพัฒนาสามารถทำให้ app ของเขาทำงานแบบ offline ด้วยการเก็บข้อมูลลงไปในเครื่องโดยใช้ API เหล่านี้ และ sync กับ server หลังจากสามารถต่อเข้ากับ internet ได้ มันสามารถมองง่ายๆ ว่าเป็น cache ชั่วคราว แต่ก็เป็นมุมมองแบบพื้นๆ เกินไป ลักษณะในการเก็บข้อมูลมีลักษณะเหมือนกับฐานข้อมูล (database) มากกว่า cache ชั่วคราว ตามความเป็นจริง มันไม่มีอะไรที่บังคับให้นักพัฒนาต้องเก็บทุกอย่างไว้อยู่ใน cloud ข้อมูลสามารถถูกสร้างและจัดเก็บบนเครื่องอย่างเดียวได้เช่นกัน ถ้าต้องการ

อีกเรื่องสำคัญที่น่ารู้คือ การทำ caching ให้ดี เป็นเรื่องที่ยุ่งยากเมื่อต้องทำการ sync ระหว่างหลายๆ เครื่อง มันไม่ง่ายเลยสำหรับนักพัฒนาที่จะสร้างโปรแกรมให้ทำงานแบบ offline ได้อย่างสมบูรณ์ และ Google ไม่ได้จัดเตรียม application-level API ให้นักพัฒนาเพื่อสร้างโปรแกรมที่ sync กันได้ กล่าวคือ GMail สามารถทำงานแบบ offline จะดึงและเก็บข้อมูลจากเครื่องโดยอัตโนมัติเมื่อพบว่าการเชื่อมต่อ internet ถูกรบกวนหรือไม่แน่นอน และจะ sync เมื่อการเชื่อมต่อกลับมา (ตัวเลือกนี้ยังปิดการใช้งานชั่วคราวจนกว่าจะถึงไตรมาสที่ 3 ของปีนี้)

Same experience everywhere / Friends let friends log in

พวกนี้ไม่เป็นจุดขายในคงามคิดของผม OS ในตลาดตัวอื่นๆ สนับสนุน account ผู้ใช้หลายๆ คน ที่จำกัดการเข้าถึงข้อมูลของผู้ใช้คนอื่น ที่แตกต่างใน ChromeOS คือนอกจากข้อมูลแล้ว โปรแกรมต่างๆ ก็ผูกติดกับ account Google ของผู้ใช้นั้นด้วย ใครก็ได้สามารถ login เข้า Chromebook เครื่องไหนก็ได้ และเข้าถึงโปรแกรมและข้อมูลทั้งหมดที่เก็บไว้อยู่ใน account อย่างรวดเร็ว

Amazing web apps: 

คำโฆษณาติดปากในตลาดนี้คือ Web 2.0 ไม่ใช่แค่ app ที่ลงไว้ใน Chrome เท่านั้น Chrome สนับสนุน app อย่างที่เราบอกไปเมื่อสักครู่ ว่าเป็นโปรแกรม HTML5 และ Javascript ที่เก็บไว้อยู่ในเครื่อง บาง app อย่าง NY Times Chrome app มีการ link ไปยังหน้า web ที่เป็น HTML5 ซึ่งก็ทำงานเหมือนกับ browser ตัวอื่นๆ ที่รองรับ HTML5 อย่าง Firefox 4 app ตัวอื่นๆ ที่ถูกพัฒนาขึ้นมาเป็นอย่างดีทำงานใน browser และมีปฏิสัมพันธ์กับ web-based backend มีเพียงไม่กี่โปรแกรมที่ขณะนี้เป็น app ที่มีคุณภาพพอสำหรับระบบ iOS และ Android และแน่นอนว่าไม่มีทางเทียบประสิทธิภาพได้กับ app ที่มีอยู่ใน Windows หรือ Mac

Forever fresh: 

มีความคิดแรกๆ ว่า Google จะ update OS อยู่เรื่อยๆ และคอมพิวเตอร์ก็จะใช้เวลานานขึ้นกว่าที่มันจะล้าสมัย เราไม่คิดอย่างนั้น Chrome OS จะเหมือนกับ Chrome browser ในด้าน software ว่า update ต่างๆ จะถูกบังคับให้ลง ดังนั้นความเข้ากันได้กับรุ่นเก่า (backward compatability) จึงไม่ใช่ปัญหา นี่ทำให้เป็นเรื่องง่ายสำหรับนักพัฒนาไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง เพราะพวกเขาไม่จำเป็นต้องมากังวลเรื่องการสนับสนุน browser หลายๆ รุ่น แต่นั่นก็หมายถึงว่า พวกเขาจะต้องทำงานกันมากขึ้นเพื่อจะตาม update ของ browser ให้ทัน

ที่น่าสนใจคือ มีคนใน Google พัฒนา algorithm บีบอัดแบบ differential ที่มีประสิทธิภาพ ที่มีขื่อว่า Courgette เพื่อทำให้อัพเดทของ software ใน Chrome มีขนาดเล็กมากกว่ามากจากที่มันเคยเป็นไปได้ นี่หมายถึงการอัพเดทที่ไวขึ้น และใช้ bandwidth น้อยลง ในตัวอย่างของ Google ที่พูดถึง ขนาดของ software patch มีขนาดเพียง 80 KB นั่นเทียบได้กับขนาดของป้าบโฆษณา 2 ป้าย ผลที่ได้จากการที่มันมีขนาดเล็ก และอัพเดทอย่างรวดเร็วคือการยกระดับความปลอดภัยทั้งหมด เพราะ software patch สามารถกระจายออกไปอย่างรวดเร็ว และไม่ทำให้ผู้ใช้รู้สึกรำคาญกับ software update ที่ช้าและน่ารำคาญ

มีบางส่วนได้ยกระดับ logic ของ Chromebook ไปอย่างสุดขีด กล่าวกันว่ามันต้องการ processor ที่ดีกว่านี้เล็กน้อยสำหรับรุ่นต่อๆ ไป เพราะโลกของการคำนวณต่างๆ จะถูกประมวลผลใน server ใน cloud ทั้งหมด Google ยังอ้างว่า "Chromebook ถูกออกแบบมาให้ทำงานได้เร็วขึ้นเรื่อยๆ ทุกครั้งที่มันได้รับการ update" นี่อาจจะเป็นจริงในทางเทคนิค แต่ app ที่เป็น web-based ไม่มีทางที่จะมีขนาดเล็กลงเมื่อเวลาผ่านไป แนวโน้มในปัจจุบันตามความเป็นจริงคือ การพัฒนาไปสู่ web app ที่มีความหรูหรามากขึ้น ด้วย user interface ที่ถูกออกแบบมาอย่างซับซ้อนและมีเหตุผล สำหรับ app ที่ทำงานใน browser (ใช้ feature ของ HTML5) โดยทิ้งภาระหนักๆ ต่างๆ ไว้กับ server

Security built-in:

Chromebook เสนอ 2 ตัวเลือกในการทำให้ OS ปลอดภัย นั่นคือการ sandbox และ verified boot

Sandbox - ป้องกันโปรแกรมไม่ให้ไปยุ่งเกี่ยวกับข้อมูลส่วนอื่นๆ - ซึ่งไม่ใช่อะไรใหม่; โครงสร้างความปลอดภัยของ HTML5 ได้กัน web ต่างๆ ไม่ให้เข้าถึงข้อมูลของ web อื่นแล้ว (อย่างเช่น domain นี้ไม่สามารถเข้าถึง cookie ของอีก domain หนึ่งได้) app บน Smartphone ทำงานในเชิง เดียวกัน และข้อห้ามต่างๆ ก็ถูกใช้เช่นเดียวกันบน Chrome app ตัว Chrome Extension API มี method ให้สามารถสื่อสารกันระหว่าง application ได้ แต่มันไม่ใช่การสื่อสารโดยใช้บัสร่วม (shared bus communication) ที่เป็นแบบเดียวที่มีการสื่อสารระหว่าง app ต่อ app ตรงๆ

Verified boot เป็น feature ที่น่าสนใจ ในขณะที่ boot เครื่อง chip ตัวเข้ารหัสที่ถูกฝังมากับเครื่อง (Trusted Platform Module) ยืนยัน hash ของ boot image ที่ถูกคำนวนไว้ก่อนแล้ว เพื่อยืนยันว่ามันไม่ได้ถูกดัดแปลงโดย malware ใดๆ (หรือโดย user เก่งๆ เพื่อการนั้น)

my opinion:

เราไม่รู้เลยว่าใครที่จะต้องซื้อมันบ้าง Chromebook เป็นเพียง netbook 3G ที่มาพร้อมกับ OS ที่ปลอดภัยมากขึ้น มันไม่สามารถใช้งานโปรแกรมดังๆ ที่มีอยู่ใน Windows หรือ Mac ได้ netbook 3G ยังไม่เคยเปิดตัวมาก่อน และ tablet 3G ก็ได้ตัดกลุ่มลูกค้าในส่วนนี้ไปมากพอสมควร และมันยังดูเหมือนว่า Chromebook จะทำหน้าที่ได้ดีกับงานบางอย่างของผู้ใช้อย่างการ upload รูปภาพหรือวีดีโอจำนวนมาก Chromebook อาจเป็นคอมพิวเตอร์ตัวเสริมสำหรับการใช้เช็ค email และดูพยากรณ์อากาศ แต่ด้วยราคาที่ตั้งไว้สูง tablet อาจเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า

เราได้เห็นบางองค์กรเล็กๆ ที่ไม่มีกำลังด้าน IT พอที่จะซื้อของเหล่านี้ การจัดการฝูง Chromebook คล้ายกับการจัดการมือถือในบริษัท ไม่ค่อยเหมือนกับจัดการ PC ถ้า Chromebook เกิดปัญหาด้าน hardware ขึ้น มันสามารถถูกสับเปลี่ยนไปใช้เครื่องอื่น มันยังไม่ได้แสดงให้เห็นว่า Google จะเข้ามามีบทบาทอย่างไรในบริการส่วนนี้ - พวกเขาไม่รู้อะไรเกี่ยวกับ customer support เลย

สำหรับเรา มันจะเป็นสิ่งที่ดีสำหรับผู้ผลิต PC เพราะ Google กำลังจะเป็นลูกค้ารายใหญ่ที่สุดของพวกเขา และพวกเขาสามารถวางใจใน model รุ่นย่อยๆ ที่คาดเดาได้เพื่อขาย hardware มันยังทำให้ดีดตัวเองให้สูงกว่า Microsoft เพียงเล็กน้อย

มันเป็นที่น่าสนใจที่จะมองย้อนกลับไปถึงการพัฒนาแต่ละชิ้นส่วน กว่าจะมาเป็น Chromebook: browser ตัวใหม่ที่ฉับไว, พร้อมการสนับสนุนจาก Linux วิธีการใหม่ในการ update software, offline storage API (Google Gears), extension API ตัวใหม่สำหรับการสร้าง plugin และ browser app, และ app แบบใหม่ทั้งหมดที่ทำงานบน cloud (GMail, GDocs, Picasa, GCal, และอื่นๆ) เรายังไม่ได้พูดว่าทั้งหมดเหล่านี้จะเป็นแผนระยะยาว แต่ Google ได้ยกระดับผลิตภัณฑ์ของตนเองได้ดีเพื่อเป็น platform ที่สามารถแข่งขันได้ในตลาด

Source: http://spectrum.ieee.org/tech-talk/consumer-electronics/portable-devices/whats-really-new-about-chromebooks

ชาร์จแบตเตอรี่ด้วยปลายนิ้วสัมผัส ไฟฟ้าความดันและฟิล์มบางทำให้เป็นจริง

 21 มิถุนายน 2554 - ในขณะพวกฉลาดๆ ในกลุ่มเราอาจจะพูดได้ไม่เคลียร์เรื่อง อุปกรณ์อิเล็กโทรนิกส์พกพาที่เติมพลังงานตัวเองได้ และเริ่มจะเพ้อเจ้อเกี่ยวกับกฎของที่สองของอุณหพลศาสตร์ (Thermodynamics) งานวิจัยใหม่จากออสเตรเลียได้ดันวัสดุไฟฟ้าความดัน (Piezoelectric) ไปสู่ขีดจำกัดใหม่ในการแปลงแรงกดให้เป็นพลังงานไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์พกพาได้


กลุ่มนักวิจัยได้ตีพิมพ์ผลงานนี้ใน Advanced Functional Materials หลังจากสาธิตวิธีการรวมวัสดุ piezoelectric กับเทคโนโลยีฟิล์มบาง (Thin film) เข้าด้วยกันเพื่อการผลิตแบบจำนวนมาก (Mass production)

"แนวคิดของการดึงพลังงานจากจากวัสดุ piezoelectric ระดับนาโนได้ถูกสาธิต แต่การนำโครงสร้างเหล่านี้มาผลิตจริงอาจจะเป็นเรื่องที่ซับซ้อน และพวกมันยังไม่เหมาะแก่การทำ mass production" ดร. Madhu Bhaskaran ผู้ร่วมเขียนงานวิจัยหลัก กล่าว "การศึกษาของพวกเราเพ่งเล็งไปที่การเคลือบฟิล์มบาง เพราะพวกเราเชื่อว่ามันเป็นตัวเลือกเดียวที่เป็นไปได้ในการรวม piezoelectronic และเทคโนโลยีอิเล็กโทรนิกส์ที่มีอยู่"

เมื่อวัสดุ piezoelectric ที่สามารถถูกจับรวมเข้าไปเป็นหนึ่งเดียวกันทำได้ง่ายกว่าเดิม ถูกประยุกต์ใช้กับงานบรรลือโลกอย่างของ Eric Pop และทีมจาก Beckman Institute of Advanced Science and Technology ของมหาวิทยาลัย Illinois ในการลดปริมาณพลังงานที่ถูกใช้โดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ มันมีความเป็นไปได้ที่เราจะใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชิ้นเล็กๆ เหล่านี้ได้นานขึ้นอีกซัก 2-3 ชม. ก่อนเราจะต้องชาร์จไฟเข้าไปใหม่

source: http://spectrum.ieee.org/nanoclast/semiconductors/nanotechnology/piezoelectrics-and-thin-films-power-your-mobile-with-press-of-your-finger

ข่าวลือ: Apple เตรียมใส่ Sandy Bridge ลงไปใน MacBook Air สำหรับ Lion

16 มิถุนายน 2554 - Apple ถูกคาดเดาว่าจะปล่อย MacBook Air ตัวใหม่ที่ขับเคลื่อนด้วย CPU ประหยัดพลังงานตัวล่าสุด Sandy Bridge ของ intel ได้ทุกเมื่อ Apple อาจพร้อมแล้วที่จะส่ง hardware จาก partner ผู้ผลิตในจีน แต่ปรากฏว่าบริษัทกำลังรอ Mac OS X รุ่นต่อไปให้สมบูรณ์ก่อนที่จะเปิดตัวสินค้าใหม่ต่อสาธารณะ ซึ่งนี่อาจเป็นเช่นเดียวกันกับ Mac mini ที่ขับเคลื่อนด้วย Sandy Bridge และ Cinema Display ตัวใหม่

จากแหล่งข่าว AppleInsider Apple ไม่ต้องการจะปล่อย MacBook Air ตัวใหม่สู่ตลาดบนระบบ Mac OS X 10.6 Snow Leopard ในปัจจุบัน Apple เลือกที่จะรอ Lion ให้พัฒนาจนสมบูรณ์แบบก่อนจึงค่อยปล่อยเครื่องพร้อมลง Lion เรียบร้อยแล้วสู่ตลาด Apple ก็กำลังรอ Lion สำหรับ Mac Mini ที่อัพเดทไปใช้ Sandy Bridge และ Thunderbolt ด้วยเช่นกัน

เหตุผลว่าทำไมถึงต้องรอเป็นที่ชัดเจนว่า Apple ต้องการให้กลุ่มผู้ใช้หันไปใช้งาน Lion ที่มาพร้อมกับ support ของบริการใหม่จาก Apple อย่าง iCloud ให้เร็วที่สุด ในขณะที่ใครก็ตามที่ซื้อ Mac เครื่องใหม่หลังวันที่ 6 มิถุนายน จะได้รับการอัพเกรดเป็น Lion ได้ฟรี ที่ยังห่างไกลจากการเปิดตัวโน้ตบุ้คที่น่าจับตามองมากที่สุด ทำให้มั่นใจได้ว่าผู้ใช้จะเปลี่ยนมาใช้ Lion มากขึ้น หลังจากมันได้ออกสู่ตลาด

นอกจากนี้ Lion ยังได้รวม feature ต่างๆ ที่ทำให้ MacBook Air น่าดึงดูดใจมากขึ้นจากผู้ใช้ที่ต้องการความสะดวกในการพกพา feature แรกและเด่นที่สุดนั่นคือ ระบบ sync ข้อมูลและเอกสารอัตโนมัติกับ iCloud และ feature อื่นๆ จะเสริมฟังก์ชัน Instant-On ของ MacBook Air ประกอบไปด้วย AutoSave, AutoResume, และ AirDrop ที่จะทำให้การ share ไฟล์ผ่าน wireless เป็นเรื่องง่ายขึ้น

Apple กล่าวก่อนหน้านี้ในเดือนนี้ว่า Lion จะถูกส่งลงตลาดในเดือนกรกฎาคม ดังนั้นการรอ MacBook Air และ Mac mini ตัวใหม่จึงไม่น่าจะเกิน 2-3 สัปดาห์

Source: http://arstechnica.com/apple/news/2011/06/rumor-apple-holding-sandy-bridge-macbook-air-for-lion.ars

ไวรัสทำให้ท่อนาโนคาร์บอนนำอิเล็กตรอนได้ดีขึ้นในเซลล์สุริยะ

29 เมษายน 2554 - หนึ่งในปัญหาพื้นฐานของการใช้ท่อนาโนคาร์บอน (Carbon NanoTube, CNT) สำหรับเซลล์สุริยะ (Solar Cell) คือ คุณจะได้ส่วนผสมทั้ง ท่อนาโนกึ่งตัวนำ และ CNT ตัวนำ (metallic)

ในช่วงไม่กี่ปีก่อนหน้านี้ นักวิจัยค้นพบว่า การเติมสิ่งเจือปนเข้าไปใน CNT ที่ถูกใช้ Solar Cell ที่ไวต่อแสงสี (Dye-Sensitized Solar Cell) ช่วยในการเร่งปฏิกริยา มันไม่ได้ยุ่งเกี่ยวกับความนำไฟฟ้ามากนัก หรือทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

แต่ ขณะนี้ Angela Belcher และผู้ร่วมวิจัย ที่ MIT ผู้ใช้ virus ในการปรับปรุงแบตเตอรี่ Lithium-Ion ค้นพบว่าพวกเขาสามารถใช้ virus ในการจัดเรียงท่อนาโน และสร้างวัสดุใหม่ที่เหมาะแก่การนำไฟฟ้าได้

งานวิจัยที่ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกใน Nature Nanotechnology อธิบายว่า การจัดเรียงของลำดับโปรตีนของไวรัส M13 ที่สร้าง pH switch ซึ่งดึงดูด CNT เข้าหามัน กระทำได้อย่างไร

ในขณะที่การวิจัยใช้ Solar Cell ที่ไวต่อแสงสี นักวิจัยเชื่อว่าเทคนิคนี้สามารถใช้ได้กับ quantum dot และ Solar Cell จากสารอินทรีย์

ระดับของประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นจากการใช้เทคนิคนี้เป็นที่น่าพึงพอใจ มันถูกรายงานว่าวิธีนี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของ Solar Cell ที่ไวต่อแสงสีได้ถึง 30% ทำให้อัตราการแปลงเพิ่มขึ้นจาก 8% เป็น 10% ไม่ใช่ตัวเลขที่มากนัก แต่ก็เกิดการพัฒนาเกิดขึ้นกับ Solar Cell เหล่านี้

ในบทความที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ Prashant Kamat ศาสตราจารย์ด้านเคมีและชีวเคมีของมหาวิทยาลัย Notre Dame ผู้เคยศึกษาอย่างหนักหน่วงเกี่ยวกับ Solar Cell ที่ไวต่อแสงสี แสดงความคิดเห็นว่า "Solar Cell ที่ไวต่อแสงสี ได้ถูกทำเป็นธุรกิจในญี่ปุ่น เกาหลี และไต้หวันแล้ว" เขากล่าว "ถ้าการเพิ่ม CNT ด้วย virus สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้จริง โรงงานก็จะมีแนวโน้มในการใช้วิธีการนี้ในขั้นตอนการผลิต"

Source: http://spectrum.ieee.org/nanoclast/semiconductors/nanotechnology/viruses-enable-carbon-nanotubes-to-better-conduct-electrons-in-solar-cells

เครื่องคำนวณระบบ Quantum เครื่องแรก?

รูปภาพ: D-Wave

3 มิถุนายน 2554 - อาทิตย์ที่ผ่านมา D-Wave Systems บริษัทสัญชาติแคนาดาประกาศว่า บริษัทได้ขายคอมพิวเตอร์ระบบ quantum เครื่องแรกให้บริษัท Lockheed Martin เป็นเงิน 10 ล้าน USD

มันเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นเมื่อมาคิดว่า กว่าทศวรรษของการทำงาน คอมพิวเตอร์ระบบ quantum ก็ได้ผันตัวออกจากห้องแลปและพร้อมที่จะเขย่าวงการการเข้ารหัส (Cryptography) และย่นระยะเวลาในการคำนวณต่างๆ ที่คอมพิวเตอร์ทั่วไปอาจต้องใช้เวลาหลายพันปีในการแก้ แต่นั่นไม่ใช่ปัญหา

ที่ห้องทดลองทั่วโลก นักฟิสิกส์ยังคงพยายามประกอบสิ่งต่างๆ เข้าด้วยกัน นั่นรวมถึงคอมพิวเตอร์ระบบ quantum แบบพื้นฐานที่สุด จุดมุ่งหมายของพวกเขาคือการสร้างคอมพิวเตอร์อเนกประสงค์ที่ใช้ quantum แทน logic gate D-Wave มีจุดมุ่งหมายที่ต่างออกไป: พวกเขามุ่งไปที่เครื่องมือเฉพาะทางเป็นพิเศษ ที่เป็นอุดมคติสำหรับงานประมวลผลข้อมูล และการเรียนรู้รูปแบบ (Pattern Recognition)

การขาย D-Wave One ครั้งแรกของ D-Wave Systems นี้ ได้แสดงให้เห็นว่าอย่างน้อยมีหนึ่งบริษัทที่มีความมั่นใจพอที่จะใช้ Thad Madden โฆษกของ Lockheed บอกกับ IEEE Spectrum ว่าบริษัทหวังจะใช้ตัวระบบใหม่นี้ ลดค่าใช้จ่ายในการทดสอบระบบควบคุมเครื่องบิน และอีกหลายๆ สิ่งทั้ง hardware และ software ที่เกี่ยวข้องกับโลกภายนอกลง "พวกเราเชื่อการคำนวณระบบ quantum จะสามารถแก้ปัญหาต่างๆ ได้อย่างคุ้มค่าค่าใช้จ่ายมากขึ้น และมีประสิทธิภาพมากกว่าการใช้คอมพิวเตอร์และการคำนวณทั่วไป" Madden กล่าว

กลุ่มอื่นๆ ยังไม่คิดว่า D-Wave ได้ครอบครองคอมพิวเตอร์ระบบ quantum ที่แท้จริง ที่ซึ่งจะเร็วมากกว่าระบบทั่วๆ ไปเป็นอย่างมาก นี่เป็นหนึ่งในเหตุผลที่เราจัด D-Wave เป็นผู้แพ้ในการประชันโปรเจคเทคโนโลยีที่จะสร้างหลักไมล์สำคัญในปีถัดไป

บริษัทได้เริ่มชี้ประเด็นทางเทคนิคบางประเด็นเกี่ยวกับระบบนี้ คอมพิวเตอร์ของ D-Wave เข้ารหัสข้อมูลในขดลวดตัวนำยิ่งยวดที่ซึ่งกระแสไฟฟ้าสามารถไหลได้ทั้งตามเข็มและทวนเข็มนาฬิกา หรือซ้อนทับกันของทั้ง 2 ทิศทางในแบบ quantum นี่ทำให้ค่าของแต่ละบิต quantum หรือ qubit มีอยู่ 3 สถานะ นั่นคือ 0, 1, หรือทั้งคู่

เพื่อจะคำนวณ โปรแกรมเมอร์แปลงปัญหาเข้าสู่ระบบเพื่อแก้โดยการปรับความสัมพันธ์ระหว่าง qubit เหมือนลูกแก้วที่กลิ้งไปบนพื้นขรุขระ ระบบจะเผชิญกับค่าพลังงานต่างๆ และในที่สุด ระบบจะพบคำตอบโดยไหลลงไปในหลุมที่ลึกที่สุดบนพื้นผิวนั้นๆ สถานะที่มีพลังงานต่ำที่สุด

ถ้าคอมพิวเตอร์ของ D-Wave สามารถทำตามที่ออกแบบไว้ได้ qubit จะสามารถเปลี่ยนสถานะของตัวเองได้โดยใช้ quantum tunneling ทะลุผ่านกำแพงด้านพลังงานที่คั่นระหว่างค่า 0 และ 1 ของ qubit

ข้อข้องใจหนึ่งที่มีมานานต่อระบบนี้คือ อุณหพลศาสตร์ (Thermodynamics) ที่สามารถทำงานได้เหมือนกัน: qubit สามารถจะ tunnel ทะลุ barrier พลังงานได้ แต่ถ้ามันได้รับพลังงานเพียงพอ มันก็สามารถข้ามไปยังสถานะต่อไปได้เหมือนกัน

แต่ในเดือนพฤษภาคม นักวิจัยได้ตีพิมพ์ paper ใน Nature ว่า qubit ของ D-Wave สามารถเปลี่ยนสถานะได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 45 milliKelvin อุณหภูมิซึ่งต่ำเกินกว่าความผันผวนทางพลังงานความร้อนจะมีผลได้

การศึกษาแสดงให้เห็นว่า ตามเทคนิคแล้ว D-Wave เป็นคอมพิวเตอร์ระบบ quantum แต่จากที่ Adrian Cho ได้รายงานใน ScienceNOW ทันทีข้อสงสัยอยู่ว่า quantum tunneling จะทำให้ D-Wave เร็วกว่าระบบแบบอื่นๆ ในปัจจุบัน พฤติกรรมของ quantum อีกอย่าง อย่าง entanglement ระหว่าง qubit อาจต้องใช้เพื่อให้ระบบทำงานได้อย่างรวดเร็วอย่างแท้จริง Nature News รายงาน

"ปัญหาพื้นฐานคือ D-Wave ไม่ได้แสดงหลักฐานใดๆ ต่อสังคมวิทย์ว่า D-Wave One หรืออุปกรณ์ชิ้นอื่นๆ ของบริษัท สามารถแก้ปัญหาได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน" Scott Aaronson หนึ่งในผู้สงสัยในระบบของ D-Wave มาเป็นระยะเวลานานจาก MIT บอกต่อ New Scientist

D-Wave ได้กลายมาเป็นระบบใหม่อันทรงพลัง สัปดาห์นี้ Geordie Rose (รูปข้างบน) ผู้ก่อตั้งและหัวหน้าเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคนิคของ D-Wave บอกต่อ Technology Review ว่า software ที่ใช้ระบบของ D-Wave สามารถเรียนรู้วัตถุหนึ่งๆ ในรูปภาพได้แม่นยำกว่าระบบอื่นๆ ในปัจจุบันถึง 9%" แต่ยังไม่มีการพูดถึงเรื่องความเร็วกันอย่างเปิดเผย "มันเป็นเพียงการทดสอบ พวกเราไม่รายงานถึงคุณลักษณะประสิทธิภาพของสถาปัตยกรรมนี้" Rose กล่าวต่อ Forbes อาทิตย์ก่อนหน้านี้

ดังนั้น มันอาจจะใช้เวลาอีกซักระยะก่อนที่เราจะรู้ว่าบริษัทไหนที่จะอยู่ในรายชื่อผู้ชนะ paper ต่างๆ จากทีมของ D-Wave มีการตีพิมพ์ออกมาเรื่อยๆ

Source: http://spectrum.ieee.org/tech-talk/computing/hardware/a-first-for-quantum-computing

HTC Desire จะได้ลง Gingerbread - เมื่อ HTC ลดขนาดของ Sense UI ที่ใหญ่เกินลง

รูปภาพ: bbberry.com

16 มิถุนายน 2554 - HTC ตัดสินใจที่จะลดขนาดของ Sense UI ใน HTC Desire ลง เพื่อจะได้มีพื้นที่มากพอในการ upgrade เป็น Android 2.3 Gingerbread บริษัทประกาษผ่าน Facebook เมื่อวันพุธ Sense ได้รวม application มากมายของบริษัทเข้าด้วยกัน ซึ่งเหล่านั้นเป็นรุ่นเบาๆ ของ Web service ต่างๆ อย่างเช่น Twitter หรือโปรแกรมรวบรวมข้อมูลจากแหล่งต่างๆ อย่าง Friend Stream และ HTC จะตัดบางส่วนออกไปเพื่อให้สามารถลง Android 2.3 ได้

Smartphone ที่มีความคล้ายคลีงกับ Nexus One มาก ซึ่งก็ผลิตโดย HTC เช่นกัน ได้รับการ update เป็น Gingerbread ไปเมื่อ 4 เดือนก่อน เมื่อลูกค้าต่างเรียกร้องให้ Desire ได้ update เช่นกัน HTC ประกาศว่าแม้ว่ามันจะขัดกับความตั้งใจเดิมของวิศวกร Sense และ Android 2.3 ไม่สามารถใส่ลงไปในโทรศัพท์มือถือได้พร้อมๆ กัน ลูกค้าก็สามารถตัดสินใจได้ในทันทีว่าอยากจะได้อะไรอยู่ต่อจาก 2 อันนี้

HTC ยังไม่ได้แจ้งว่า app ตัวใดจะถูกนำออกจาก Sense บ้าง แม้ว่าในกระทู้จะเต็มไปด้วยข้อเสนอแนะต่างๆ อย่าง Twitter, Peep, browser, หรือบริการ geotagging อย่าง Footprints มีเพียงลูกค้าบางกลุ่มที่อยากจะตัด Sense ทิ้งทั้งหมด เพราะมันเหมือนจะทำให้โทรศัพท์ทำงานช้าลง: Electronista เขียนไว้ว่ารุ่นที่ใกล้เคียงอย่าง Nexus One ทำงานได้เร็วกว่ามากด้วย software ตัวเดียวกัน

ยังไม่มีการกำหนดวันปล่อย Gingerbread ออกมา แต่ HTC เขียนไว้ว่าให้ลูกค้าเริ่มตามข่าวสารการ update เรื่องการ upgrade ในอาทิตย์หน้า

อ่านเพิ่มเติม

• To resolve Desire's memory issue and enable the upgrade to Gingerbread... (facebook.com)
• HTC to cut apps to make Desire's Android 2.3 upgrade fit (electronista.com)

Source: http://arstechnica.com/gadgets/news/2011/06/htc-desire-will-get-gingerbread-upgrade-once-htc-shrinks-bloated-sense-ui.ars

Microsoft: ไม่มีทางที่รองรับ WebGL แล้วจะผ่านเกณฑ์ความปลอดภัยของบริษัทได้

16 มิถุนายน 2554 - แม้ Internet Explorer 9 จะเป็นก้าวสำคัญการยกระดับการรองรับ standard และใน version 10 ก็ถูกตั้งเป้าไว้ให้รวม feature ใหม่ๆ หลากหลายชนิดไปด้วย แต่มีสิ่งหนึ่งที่ Microsoft ไม่แตะต้อง นั่นคือ WebGL ซึ่งเป็น specification ที่ทำให้หน้าเว็บสามารถสร้างกราฟฟิค 3 มิติ ขึ้นมาได้ โดยใช้ API ที่ต่อยอดมาจาก API ชื่อดังอย่าง OpenGL ใน blog post วันนี้จากวิศวกรความปลอดภัยของ Microsoft อาจอธิบายได้ว่าทำไม: พวกเขาไม่คิดว่ามันมีทางจะ implement ใช้ได้อย่างปลอดภัย

3 ประเด็นสำคัญได้ถูกแจกแจงใน post: WebGL มีลักษณะ sensitive, privileged, หรือ unhardened code เกินไปต่อเว็บ; พึ่งพา code ด้านความปลอดภัยจาก 3rd party มากเกินไป; และอ่อนแอต่อการโจมตีแบบ Denial of Service ประเด็นแรกสุดอาจจะเป็นประเด็นที่สำคัญที่สุดในกลุ่ม video hardware และ video driver จะเปิดให้ใช้งานกับ code ที่ trusted ได้ - นั่นคือโปรแกรมที่ผู้ใช้ install ลงไปอย่างชัดเจน driver แสดงผลนั้นขึ้นชื่อในเรื่องของความไม่เสถียรและมี bug เยอะ และนักพัฒนาโปรแกรม 3D ต้องใช้ความพยายามเพื่อให้โปรแกรมไม่ใช้ (หรือใช้ผิด) 3D hardware ในทางที่จะก่อให้เกิดปัญหา
หน้าเว็บมักจะมีโค้ดอันตรายแอบแฝงอยู่ ซึ่งถูกเขียนมาอย่างแนบเนียนเพื่อเปิดโปง bug และช่องโหว่ใน software เพื่อจะแก้ปัญหานี้ ตัว browser เองมักจะเสริมเกราะด้วยการใช้ sandbox ลดระดับสิทธิ และเทคนิคอื่นๆ เพื่อจะลดผลกระทบจากช่องโหว่ นอกจากนี้ยังมีการตรวจสอบหาปัญหาต่างๆ อย่างสม่ำเสมอ และ code โปรแกรมในแบบที่สามารถหาจุดที่มีการใช้ผิดได้อย่างรวดเร็ว และรับมือกับสถานการณ์ได้อย่างปลอดภัย - ไม่มีส่วนเล็กใดๆ เป็นผลของประวัติศาสตร์ที่ยาวนานของช่องโหว่ใน browser ในอดีต video driver ไม่เคยเจอปัญหาเช่นนี้มาก่อน และมันจึงไม่ได้ถูกเขียนมาให้รับมือกับภัยเหล่านี้ จึงเลือกที่เชื่อใจนักพัฒนา 3D ว่าสามารถทำได้อย่างถูกต้อง WebGL เปลี่ยนภาพลักษณ์นี้ออกไป และเปิดช่องว่างให้เว็บอันตรายสามารถเข้าถึงและจู่โจม driver ที่เปิดช่องว่าง ได้อย่างสบายๆ

นี่นำไปสู่ประเด็นที่ 2 - ในหลายๆ ช่องโหว่เหล่านี้ไม่มีอยู่ใน specification ของ WebGL แต่จะมีอยู่ใน driver แสดงผลที่เขียนโดย ATI, NVIDIA, และ Intel นี่ทำให้เป็นเรื่องยากสำหรับผู้สร้าง browser ที่จะต่อกรกับปัญหาเหล่านี้ แม้ว่าการโจมตีจะเพ่งเล็งไปที่ตัว browser แต่ตัว browser ไม่ใช่ตัวเปิดช่องโหว่ วิธีที่ดีที่สุดสำหรับ browser คือการ blacklist driver ที่ตรวจพบว่ามีช่องโหว่ แต่นี่จะทำให้อรรถรสในการเล่นเว็บลดลงอย่างมาก

WebGL ไม่ได้ถูกเขียนขึ้นมาจากศูนย์ และบางประเด็นก็ได้ถูกพิจารณาในขั้นตอนการออกแบบ OpenGL ได้เสริม feature ต่างๆ ที่ทำให้ driver ที่ถูกใช้งานทำการ validate 3D code อย่างละเอียดถี่ถ้วนขึ้น ด้วยความตั้งใจที่จะทำให้การใช้งาน WebGL นั้นปลอดภัยยิ่งขึ้น ในข้อที่ 3 ของ Microsoft ชี้ว่าเทคนิคเหล่านี้ไม่ได้ถูกพิสูจน์และมีแนวโน้มว่าไม่สมบูรณ์ (post เจาะจงเป็นพิเศษถึง extension ของ OpenGL ที่ถูกออกแบบมาเพื่อปรับปรุงระบบความปลอดภัยของ WebGL ด้วยการต่อเติม extension เดิมที่ไม่ค่อยเสถียร)

จากประเด็นทั้งหมด Microsoft บอกว่าประเด็นเหล่านี้จะทำให้การประยุกต์ใช้ WebGL ไม่ว่าทางใดก็ตามจะทำให้ไม่ผ่านความต้องการของบริษัทด้าน software security ของ standard ภายใน

แม้ว่าความคิดที่ Microsoft ปฏิเสธอะไรบางอย่างในเรื่องความปลอดภัยจะเป็นเรื่องน่าตลก แต่ก็มีความพยายามอย่างมากในการสร้าง วิธีการพัฒนา software และยังสามารถรักษาความปลอดภัยในทุกๆ ด้านของการออกแบบและพัฒนาผลิตภัณฑ์ Windows Vista และ 7 ต่างก็มีประวัติที่ดีกว่าใน XP เมื่อพูดถึงเรื่องช่องโหว่ด้านความปลอดภัย ทั้งคู่ได้รับผลกระทบจากช่องโหว่น้อยกว่า XP และลดความรุนแรงของ bug หลายๆ ตัวที่มันสามารถก่อได้ การปฏิเสธการ implement specification ซึ่งไม่ผ่านเกณฑ์ด้านความปลอดภัยที่เสริมภาพลักษณ์บริษัทเป็นอย่างดีในช่วงไม่กี่ปีนี้เป็นเรื่องที่เข้าใจ

พวกที่ชอบว่าร้ายอาจจะหาว่า ประเด็นเรื่องความปลอดภัยเป็นเพียงฉากบังหน้าและเป็นการปฏิเสธ open standard อีกครั้งของ Microsoft เพื่อผลประโยชน์ของ Direct3D ของบริษัทเอง การมองเช่นนี้นั้นเป็นเรื่องที่ไม่ค่อยน่าเชื่อถือเนื่องจาก Microsoft ได้เข้าไปมีส่วนร่วมในการพัฒนา HTML5 และให้การสนับสนุนในการใช้ HTML5 ที่เป็น open standard แม้ว่าอาจต้องแลกด้วยค่าใช้จ่ายที่หมดไปกับเทคโนโลยีของตัวบริษัทเอง บริษัทมีท่าทีในการพยายามทำในสิ่งที่ดีเพื่อสิ่งที่ถูก อย่างน้อยก็กับ HTML5 และ standard อื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง

Microsoft ไม่ได้เป็นบริษัทเดียวที่พบปัญหาในเรื่องคุณภาพของ driver แสดงผล Firefox 4 ก็เหมือนกับ Internet Explorer 9 ที่ใช้ Direct2D และ Direct3D ในการเร่งความเร็วในการวาดภาพและเล่น animation บนหน้าเว็บ API เหล่านี้เร่งความเร็วจาก Hardware จึงพึ่งกับคุณภาพของ driver อย่างมาก แม้ว่าการใช้ API เหล่านี้จะถูกควบคุมและจำกัดเป็นอย่างดี - Firefox เลือกที่จะใช้งานมันมากกว่าจะใช้ WebGL javascript - นักพัฒนา Firefox ยังคงต้อง blacklist driver อีกเป็นจำนวนมาก โดยเฉพาะอันที่เก่าแล้ว ที่พบปัญหาการ crash และแสดงผลผิดพลาด พวกมันยังคาดเดาไม่ได้หรือไม่เสถียรพอที่จะใช้งานโดยปราศจากการทดสอบ และเมื่อพวกมัน crash ผลกระทบอาจจะใหญ่หลวง

Microsoft อาจต้องเผชิญกับปัญหานี้เช่นกันกับ Silverlight 5 ซึ่งจะถูกใช้เป็น application บนเว็บ จะรวมความสามารถบางอย่างของ Direct3D เข้าไป นี่อาจทำให้ browser เจอปัญหาต่างๆเช่นเดียวกับที่เกิดกับ WebGL - อย่างน้อยก็สำหรับเครื่องที่ลง Silverlight 5 และเปิดใช้งาน

WebGL มีลักษณะคล้ายคลึงกับการเป็นส่วนเติมเต็มให้ 2D Canvas API ที่หลายๆ browser - รวมถึง Internet Explorer 9 - สนับสนุน เพิ่มขีดความสามารถด้านกราฟฟิค 3D ให้กับ browser สิ่งที่ถูกละเลยก็จะถูกวิพากษ์วิจารณ์โดยกลุ่มนักพัฒนา โดยเฉพาะคำวิจารณ์ของ Microsoft ที่มีต่อ WebGL ที่ส่อแววจะดันให้ Mozilla, Google หรือ Apple ทิ้งเทคโนโลยีนี้ไป blog post ที่ออกมาได้แสดงให้เห็นถึงความสามารถของ WebGL แต่ก็ปฏิเสธการทำไป implement เพราะไม่ผ่านเกณฑ์มาตรฐานความปลอดภัยของบริษัท
ถ้า WebGL ไม่ใช่ มันก็ยากที่จะรู้ได้ว่าอะไรที่จะเป็น

Source: http://arstechnica.com/microsoft/news/2011/06/microsoft-no-way-to-support-webgl-and-meet-our-security-needs.ars

วัน IPv6 โลกชี้ทางสว่าง: ปัญหาและทางแก้

7 มิถุนายน 2554 - เมื่อเข็มนาฬิกาแตะเวลาเที่ยงคืนของวันพุธที่ 8 มิถุนายน ตามเวลา UTC วัน IPv6 โลกก็ได้เริ่มต้นขึ้น หลายๆ เว็บรวมถึง Google, Facebook, YouTube, และ Yahoo จะเปิดใช้งานระบบ IPv6 เป็นระยะเวลา 24 ชม. ปัจจุบัน address ของ protocol IPv4 ที่มีขนาด 32 bits กำลังจะถูกใช้หมดไป การใช้ IPv6 ที่มีขนาด address ถึง128 bit จะทำให้เรามีใช้ไปอีกนานแสนนาน

AAAA record

เป็นที่คาดการณ์อย่างมากเรื่องจะมีผู้ใช้จำนวนหนึ่งเจอปัญหาเมื่อพวกเขาพิม "facebook login" ใน Google ในตอนเย็นวันอังคาร ในวันที่ 8 มิถุนายน หรือวัน IPv6 โลก ผู้เข้าร่วมจะเพิ่ม AAAA record ลงไปใน DNS server ซึ่งเพิ่มเติมจาก A record ธรรมดาของ address ที่เป็น IPv4 นี่ทำให้ DNS server ต้องถือข้อมูลที่อยู่เว็บของทั้ง IPv4 และ IPv6

ซึ่งขึ้นอยู่กับเวลา timeout ของ cache ว่า application ต่างๆ จะเริ่มเห็น address แบบ IPv6 ในไม่กี่นาทีถึงหลายชั่วโมง หรืออาจเพียงแค่ application ถูก restart หรือทั้งเครื่องถูก reboot ถ้าระบบไม่รองรับ IPv6 มันจะไม่สนใจ address IPv6 ใน DNS server และใช้ IPv4 เดิมแทน แต่ถ้าระบบรองรับ IPv6 ก็จะเชื่อมต่อผ่านมัน และถ้าสำเร็จ ทุกอย่างก็จะถูกส่งผ่าน IPv6 และทุกอย่างก็ทำงานเหมือนไม่มีอะไรเกิดขึ้น

ปัญหาสำคัญ

อย่างไรก็ตาม มันยังมีโอกาสอยู่ 3 อย่างที่เนื้อหาที่ถูกส่งผ่าน IPv6 จะสูญหายระหว่างทาง ปัญหาที่เล็กน้อยที่สุดคือ OS ในคอมพิวเตอร์หรือใน router พบว่า address แบบ IPv6 ไม่สามารถส่งไปถึงได้ ตัว OS จะบอก application ที่กำลัง request อยู่ว่า ไม่สามารถสร้าง connection นี้ได้ ซึ่งตัว OS อาจจะรู้จาก error message ของ Internet Control Message Protocol for IPv6 (ICMPv6) ที่ router ตอบกลับมา นี่มันจะเกิดขึ้นแทบจะทันที โปรแกรมที่เขียนมาดีจะลองสร้าง connection ใหม่ด้วย address ที่เป็นไปได้ รวมถึง address แบบ IPv4 ด้วย

ผมเจอปัญหาอย่างนี้ครั้งหนึ่งเมื่อตอนประชุม Internet Engineering Task Force (IETF) และเปิดให้ server ของพวกเขาใช้งานผ่านระบบ IPv6 ได้ ตัว router ที่ต่อกับ network ของห้องประชุมไม่รู้ว่าควรจะส่ง packet ที่จ่าหน้าถึง server ของ IETF ไปที่ไหน แต่เพราะ message ของ ICMPv6 ทำให้ browser ของผมกลับไปใช้ IPv4 แทน และไม่เห็นข้อผิดพลาดในการเชื่อมต่อด้วย IPv6 จนกระทั่งผมพยายามใช้ command line กับ FTP

เรื่องมันแย่ลงกว่าเดิมเมื่อไม่มี ICMPv6 ตอบกลับมา หรือ message เหล่านี้ถูกทิ้งไป ซึ่งในกรณีนี้ มันต้องใช้เวลาซักพักสำหรับระบบก่อนที่จะรู้ว่า connection นั้นไม่สำเร็จ ซึ่งนั่นทำให้ผู้ใช้จะต้องนั่งจ้องกับหน้าเปล่าๆ เป็นเวลา 10 ถึง 60 วินาที แต่ browser หลายๆ ตัวหรือ application อื่นๆ จะลองสร้าง connection ด้วย IPv4 แทน Timeout นี้สามารถเกิดขึ้นกับรูปภาพได้เช่นกัน การโหลดหน้าเว็บทั้งหน้าอาจใช้เวลานาน แต่อย่างน้อยมันก็โหลดจนเสร็จ

สถานการณ์ที่แย่ที่สุดคือ เมื่อ packet เล็กๆสามารถส่งไปถึงที่หมายยปลายทางได้ และตอบกลับมา TCP session ก็จะเริ่มขึ้น (ซึ่งในช่วงแรก TCP setup packet จะมีขนาดเล็ก) แต่เมื่อ packet ขนาดใหญ่ๆ ที่ขนข้อมูลมาด้วยไม่สามารถถูกส่งไปได้ เหตุการณ์ที่ขนาดของ packet นั้น mismatch เป็นเรื่องปกติที่สามารถแก้ได้ด้วย Path MTU Discovery (PMTUD) แต่ firewall บางตัวทำลาย message ICMPv6 ที่ใช้ใน PMTUD ทิ้ง

ผลก็คือ session ถูกสร้างขึ้น (ดังนั้นจะไม่มีการย้อนกลับไปใช้ IPv4) แต่ตัวข้อมูลไม่สามารถถูกส่งมาได้ และ session ก็จะค้างอยู่อย่างนั้น (แต่ OS บางตัวมีระบบ PMTUD black hole detection ที่จะทำให้ข้อมูลกลับมาวิ่งต่อได้เหมือนเดิม)

มุมมองจากผู้เชี่ยวชาญ

Cricket Liu ผู้เชี่ยวชาญ DNS ตื่นเต้นที่จะเห็นว่าอะไรจะเกิดขึ้นในวัน IPv6 โลก "เราไม่รู้เลยว่าอะไรจะเกิดขึ้นบ้างเมื่อรวม AAAA record กับ A record อยู่บน server ในระดับ global" ผู้เข้าร่วมสำคัญๆ ต่างก็พยายามทำให้มันเกิดขึ้น เพื่อจะเห็นว่าจะเกิดอะไร พวกเรารู้ว่ามีกลุ่มผู้ใช้เล็กๆที่คิดว่ามี IPv6 แต่ไม่ทำงาน และก็ยังมีเรื่องที่ทั้ง client และ server มี IPv6 แต่ ISP ของทั้งคู่ไม่ได้มองหากัน"

ปัจจุบัน Liu ทำงานให้กับ Infoblox บริษัทที่ผลิตอุปกรณ์ที่ใช้ DHCP และ DNS ในการควบคุมการตั้งชื่อและที่อยู่ให้กับเครือข่ายบริษัท "พวกเราเริ่ม support IPv6 หลายปีมาแล้ว" Liu บอก "พวกเราตอนนี้เห็นความสนใจที่เพิ่มขึ้นอย่างมากใน IPv6 แต่มีบริษัทเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่นำ IPv6 ไปใช้ทันที ส่วนใหญ่หลายๆ บริษัทยังอยู่ในช่วงศึกษารวบรวมข้อมูลกันอยู่"

"การมีชื่อแยกต่างหากสำหรับใช้งาน IPv6 อย่าง ipv6.google.com นั้นไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ในอนาคต ด้วยเหตุนี้ IPv6 จะเป็นได้เพียงพลเมืองรอง ผู้สร้าง Content ต่างๆ ก็ต้องเปิดใช้ทั้ง 2 ระบบนี้ แต่เราไม่มีทางรู้เลยว่าอะไรจะเดขึ้นบ้าง กลุ่มผู้เข้าร่วมยักษ์ใหญ่ต่างก็ร่วมมือกันสร้างสถานการณ์ให้เกิดขึ้น เพื่อจะดูว่าจะเกิดอะไรขึ้นบ้าง มันคงเป็นวันที่น่าตื่นเต้นทีเดียว"

Qing Li หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ที่ Blue Coat ได้ออกความเห็นในเชิงเดียวกันว่า "ไม่มีใครสามารถมองเห็นปัญหาที่เกิดขึ้นอนาคตได้ ซึ่งบางเรื่องอาจจะง่าย บางเรื่องอาจจะยากกว่าเก่า"

Li สนับสนุนให้ใช้โปรแกรม Proxy เป็นสื่อกลางในการแปลงไปสู่ IPv6 มันไม่ใช่เรื่องบังเอิญอะไร เจ้านายของเขาก็สร้าง proxy อย่างที่เขาพูดถึงขึ้นมา แต่เขาก็ชี้ให้เห็นประเด็นดีๆ เพียงแค่การเพิ่ม IPv6 เข้าไป ซึ่งเป็นสิ่งที่จะทำกันในวัน IPv6 โลก เป็นก้าวเล็กๆ ก้าวแรก แต่การทำให้ระบบทุกอย่างเปลี่ยนไปสู่ IPv6 เป็นสิ่งที่ยากกว่า หน้าเว็บต่างๆประกอบไปด้วยหลายๆ ชิ้นส่วนซึ่งโหลดมาจากหลายๆ server การทำให้ทั้งหมดนั้นรองรับ IPv6 คงไม่ใช่เรื่องง่าย

Li ยังเตือนผู้ที่กำลังจะซื้อ address ระบบ IPv4 "การซื้อขาย address มีความเสี่ยง address แต่ละชื่อมีประวัติของมัน มันอาจจะเป็นแหล่งของ botnet และโดน blacklist มาหลายปี การซื้อ address โดยไม่รู้ถึงอดีตของมัน ไม่ใช่ความคิดที่ดี" เขากล่าว

Li วางแผนว่าจะใช้โอกาสในวัน IPv6 โลกนี้ เพื่อดูว่าแหล่งที่ request IPv6 มาจากแหล่งไหน "จากทวีปไหน มือถือหรือPC เป็นองค์กร หรือเป็น botnet?" เขากล่าว "เราต้องการจะวิเคราะห์ภัยคุกคามต่อระบบความปลอดภัยที่เกิดขึ้นในระดับ application หลังจากการทดลอง พวกเราลงทุนลงแรงไปกับระบบความปลอดภัยบนระบบ IPv6 ในระดับ application สูงมาก"

ผู้เผยแพร่

พวกเรายังได้พูดกับ Owen DeLong "นักเผยแพร่ IPv6" จากบริษัท Hurricane Electric ที่ๆ ซึ่ง "ทุกวันเป็นวัน IPv6 โลก" Delong คาดหวังกับการทดลองว่าจะแสดงขอบเขตของปัญหาในการเชื่อมต่อจะน้อยกว่าที่คิดกันเอาไว้

"นอกจากนั้น ผมหวังว่ามันจะเป็นมากกว่าเพียงแค่แรงกระตุ้นต่อเหล่า content developer ที่จะหันมาเริ่มใช้ AAAA record" เขากล่าว

ในทางตรงกันข้าม เขาก็ไม่ได้มองโลกในแง่ดีขนาดที่จะเห็นเหล่า ISP ทั้งหลายให้การสนับสนุน IPv6 แบบ native (ตรงกันข้ามกับ tunnel) ในเร็วๆ นี้ "หลักไมล์สุดท้ายของ IPv6 ยังคงเป็นปัญหาที่แย่มากๆ ในหลายๆ ระบบยังไม่สนับสนุนระบบ IPv6 ที่เพียงพอ โดยเฉพาะในระบบ DSL และ PON (Passive Optical Networks, อย่างของ Verizon FiOS)" แม้ว่าในหลายๆ ระบบที่ใช้ DOCSIS แล้ว" เขากล่าว "การใช้ DOCSIS จำนวนมากยังเป็น DOCSIS 2.0 กันอยู่ และแม้ระบบจัดการบริหารของ DOCSIS 3.0 จะยังไม่พร้อมสำหรับ IPv6 แต่อย่างน้อยคนดูแลเรื่อง CPE (Customer Premises Equipment) รู้ถึงความสำคัญของมันแล้ว แม้มันอาจจะสายไป 12 ถึง 18 เดือนก็ตาม"

ที่ผิดปกติคือ ความจริงที่ว่าเรากำลังเฝ้าดูไม่กี่เดือนสุดท้ายของ IPv4 และดึงความสนใจมาที่ IPv6 สำเร็จ ซึ่งนั่นไม่ได้ใช้เวลาหลายปี แต่การลดลงของ address IPv4 ในคลังทำให้มันยากที่จะเริ่มใช้งาน IPv6 ทั้งหมดนี้ IPv6 ไม่ได้ทำให้คุยเข้าสู่ระบบ IPv4 ได้ จึงมีความพยายามที่จะรักษา IPv4 ไว้อยู่ ด้วย Carrier Grade หรือ Large Scale Network Address Translators (CGNs/ LSNs) โดยใช้ layer จำนวนมากของ Network Address Translation (NAT)  เพื่อแปลง address ของผู้ใช้จำนวนมากสู่ IPv4 ที่มีอยู่เพียงน้อยนิด นี่จะทำให้เสียทั้งเวลาและเงิน ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการเปิดใช้ IPv6 ได้

นี่ทำให้เสียเวลา จากคำบอกเล่าจาก DeLong "LSN, NAT64 , และบริการอื่นๆ ต่างก็ทำให้ประสิทธิภาพลดลงอย่างมาก ผมคิดว่าทางออกเพียงอย่างเดียวที่จะชี้ให้เห็นถึงปัญหาการหมดลงของ IPv4 คือการย้ายไปใช้ IPv6 ความพยายามทุกสิ่งตอนนี้ต่างพยายามปิดปากแผลบนหลอดเลือดหัวใจ แต่คนไข้ก็ยังมีอาการสูญเสียเลือดอย่างหนัก IPv4 ไม่มีทางที่จะอยู่รอดต่อไปได้จากจุดที่เป็นอยู่นี้ ไม่ว่าพวกเราจะทำอะไรก็ตาม"

แต่ก็ยังมีข่าวดี "ผมคิดว่าในไม่กี่ปีข้างหน้ากำลังจะเป็นที่น่าจับตามอง" เขากล่าว "ผมคาดหวังที่จะเห็นการเปลี่ยนแปลง เพราะผมคิดว่า เรากำลังอยู่บนขอบของการนำนวัตกรรมใหม่ที่แท้จริงกลับมาสู่อินเทอร์เนต และทำลายข้อจำกัดจำนวนมากที่ใช้กันมากว่า 20 ปี"

Hurricane Electric รับมือกับ IPv6 traffic เป็น Gbps อยู่เป็นประจำ ซึ่งจะนำไปสู่การก้าวกระโดดไปยัง WIPv6D ด้วยว่าผู้ใช้ IPv6 สามารถเข้าถึงที่หมายที่เป็น IPv6 ด้วยกันได้มากขึ้้น อย่างไรก็ตาม DeLong ไม่ได้กังวลกับ traffic ที่เพิ่มขึ้น "ปริมาณ traffic ของ IPv6 จะมาแทนที่ IPv4 เพราะฉะนั้นผลรวมของ traffic จะเท่าเดิม" เขากล่าว

ประเด็นต่างๆ 

ในบางกรณี ความพยายามที่จะใช้งาน IPv6 ก็เหมือนกับ Zeno's paradox of the tortoise and Achilles แนวคิดการทดลองในอดีต เต่าท้าแข่งกับ Achilles อ้างว่าแม้ผู้ไร้เทียมทานอย่าง Achilles จะไวกว่ามาก แต่เขาไม่มีทางจะชนะการแข่งขันได้ ถ้าเต่าได้เริ่มออกตัวก่อน ท้ายที่สุด Achilles ก็ให้เต่าได้ออกตัวก่อนเป็นระยะ 10 เมตร ซึ่งหมายความว่า เต่าต้องเดินต่ออีกเพียง 1 เ้มตรเพื่อถึงเส้นชัย เมื่อเริ่มแข่ง Achilles ต้องวิ่งในส่วนของระยะห่างที่ต่อให้ ซึ่งทุกๆ เมตรที่เขาวิ่งได้ เต่าก็จะอยู่ไกลขึ้นทีละ 0.1 เมตร และเป็นอย่างนี้ไปเรื่อยๆ จนระยะทิ้งกันไม่มีที่สิ้นสุด Achilles ไม่มีทางชนะเต่าได้เลย

ในทำนองเดียวกัน ไม่ว่า feature อะไรจะถูกใส่ไว้ใน IPv6 สิ่งใหม่ๆ ที่ถูกใส่ไว้ใน IPv4 ก็จะต้องใส่เข้าไปใน IPv6 ด้วย ก่อนที่ protocol ใหม่นี้จะทัดเทียมกับอันเก่า

เรื่องมันแย่ลงไปอีก ในช่วงแรกของการเริ่มใช้ IPv6 ได้รับการพยุงโดย tunnel ที่แปลงระบบ IPv4 เป็น IPv6 ได้อย่างน่ามหัศจรรย์ มันมีระบบการแปลงอัตโนมัตินี้อยู่ 2 แบบดังๆ นั่นคือ 6to4 และ Teredo ข้อแตกต่างคือ 6to4 ต้องการ address IPv4 ที่เป็น public นั่นหมายความว่าจะใช้งานมันได้กับ router ตามบ้าน (หรือคอมพิวเตอร์) ที่ต่อเข้ากับอินเทอร์เนตตรงๆ ส่วน Teredo จะทำงานผ่านระบบ IPv4 NAT protocol เหล่านี้ ต่างๆก็ได้รับคำวิจารณ์แย่ๆ จากสื่อในทุกวันนี้ ซึ่งมันไม่ยุติธรรมเลย เพราะ protocol เหล่านี้มีประโยชน์มากและยังเป็นวิธีที่รวดเร็วและง่ายที่สุดในการเชื่อมต่อสู่ระบบ IPv6

ปัญหาคือ Apple เปิดระบบ 6to4 โดย default ใน Airport Extreme มาซักระยะแล้ว และ Microsoft ก็เปิดทั้ง 6to4 และ Teredo โดย default บน Windows ที่เปิดใช้งาน IPv6 (นั่นควรเป็น XP หลังจาก IPv6 เปิดใช้งานใน Vista กับ 7 นอกจากว่ามันจะโดนสั่งปิดการทำงาน) ในบทความนี้ Geoff Hustom เปิดเผยการทำงานที่แย่อย่างน่าประหลาดใจของ Teredo ในสถานการณ์จริงว่า มันล้มเหลวกว่า 37% ของเวลาใช้งาน และมันทำงานช้ากว่า IPv4 หรือ IPv6 ธรรมดาเสียอีก แต่อย่างน้อย แม้ว่า Windows Vista และ 7 ต่างเปิดใช้งาน Teredo ตั้งแต่ลงเสร็จใหม่ๆ แต่มันก็ถูกตั้งมาให้เลี่ยงการใช้งาน เพราะ Windows จะเลี่ยง address IPv6 ใน DNS ถ้าในเครื่องมีเพียงแต่ Teredo

แม้ว่า Windows ไม่ได้ไม่สนใจ IPv6 address ใน DNS ถ้ามันสามารถเปิดการเชื่อมต่อโดยใช้ 6to4 ได้ มันจะเลือกการเชื่อมต่อแบบ IPv4-to-IPv4 มากกว่า 6to4-toIPv6 Mac OS 10.6 ได้รับการ update ให้ทำเช่นเดียวกัน ดังนั้นล้อเสริมเหล่านี้ควรจะถูกถอดออกได้แล้ว และไม่ควรจะจบที่การเลือกจะใช้ IPv4 หรือ IPv6 เป็นล้อหลัก

ในการนำเสนอที่ การประชุม RIPE เมื่อพฤษจิกายนปีที่แล้ว Tore Anderson ได้เปิดเผยให้เห็นถึง interaction อย่างละเอียดระหว่างพฤติกรรมของ DNS แบบกึ่ง optimal กับ 6to4/Teredo และกับ IPv6 แท้ๆ กับ 6to4/Teredo ซึ่งในแบบแรกได้รับการใช้งานใน Mac OS, Firefox, และ Opera update ดังนั้นถ้าคาดเดาว่าทุกคนที่ใช้ของทุกอย่างที่เป็นรุ่นล่าสุด จำนวนของผู้ใช้ที่พบปัญหาในวัน IPv6 โลกจะต่ำเพียง 0.04% ซึ่งเราจะได้เห็นกัน

ทางออกของปัญหา

วิธีที่ดีวิธีหนึ่งในการดูว่าระบบของคุณจะทำงานอย่างไรในวัน IPv6 โลกคือการเช็ค IPv6 eyechart ของ RIPE หน้าเว็บนี้จะโหลดรูปภาพจาก 42 แหล่งที่เปิดใช้งานเป็น dual stack และจาก 13 ผู้เข้าร่วม WIPv6D ถ้ารูปภาพถูกโหลดสำเร็จ จะขึ้น badge สีเขียวขึ้นมา แต่ถ้าใช้เวลาโหลดนานผิดปกติ badge สีแดงจะขึ้นมาแทน ถ้าทุกอย่างเป็นสีเขียวแสดงว่าคุณไม่มีปัญหาอะไร แต่ถ้าคุณเชื่อมต่อผ่าน IPv6 ไม่สำเร็จ คุณจะเจอกับ badge ทั้ง 42 ในสีแดง คุณอาจจะเจอเพียงบางตัวที่ขึ้นสีแดงในกรณีของการ localize

ถ้าคุณเห็น badge สีแดงมากกว่า 2 คุณอาจจะต้องศึกษาจาก ARIN's IPv6 wiki ที่เก็บลิสต์ของปัญหาไว้เป็นจำนวนมากทั้งปัญหาทางด้านฮาร์ดแวร์, ซอฟท์แวร์, OS, และISP ถ้าคุณใช้งาน Windows การแก้ปัญหาแบบรวดเร็วและชั่วคราวคือ เว็บ Microsoft Support การปรับปรุงประกอบไปด้วยเครื่องมือตัวเล็กๆ ที่ทำให้ระบบเลือกที่จะใช้ IPv4 แทน IPv6 จนกกว่าจะถึง WIPv6D หลังจากวันนั้น IPv6 จะถูกเลือกแทน IPv4

เพราะว่าหน้าเว็บของ eyechart จะต้องเข้าถึงได้โดยกลุ่มคนที่ไม่มี IPv6 หรือก็คือมีเพียง IPv4 ดังนั้นมันไม่สามารถที่จะใช้ในการมองภาพรวมของ reachability บนระบบที่มี IPv6 เพียงอย่างเดียว อย่างไรก็ตาม ถ้าคุณกำลังใช้งานระบบ IPv6 หรือ dual stack อยู่ คุณสามารถเช็คกับ ipv6.ipv6eyechart.ripe.net ได้ เป็นที่ชัดเจนว่า มีเพียงบางผู้เข้าร่วมวัน IPv6 โลกที่ไม่อยากรอ เพราะพวกเขาสามารถทำให้ขึ้นสีเขียวได้หมดแล้ว แต่ก็ยังมีกลุ่มที่ยังไม่สามารถทำให้เชื่อมต่อได้ผ่าน IPv6 เช่นกัน

ถ้าทั้งหมดนี้สร้างแรงบันดาลใจให้คุณเข้าร่วมความสนุกของ IPv6 แต่ ISP ของคุณยังไม่เปิดให้บริการระบบ IPv6 วิธีที่ดีที่สุดคือการย้ายไปใช้ tunnel broker พวกนี้จะให้บริการ tunnel แบบ 1 ต่อ 1 ซึ่งวางใจได้มากกว่า tunnel แบบอัตโนมัติ แต่ข้อเสียเสียคือ จะต้องไปปรับค่า tunnel แบบ manual เองและบ่อยครั้งจะต้องลง driver เพิ่มเติม แต่ถ้าคุณมี address IPv4 แบบ static tunnelbroker.net ของ Hurricane Electric เป็นที่ที่ดีที่จะใช้ tunnel SixXS ก็เสนอ tunnel แบบอะไรในอะไรก็ได้ ซึ่งใช้การ encapsulation ของ UDP เพื่อที่จะทำงานได้ดีกว่าบน NAT นี่ทำให้ค้นพบที่ปลายทาง tunnel แบบ กัnamic ทำให้ static IPv4 ไม่มีความจำเป็นต้องใช้


อ่านเพิ่มเติม

• Everything you need to know about IPv6 (arstechnica.com)
• There is no Plan B: why the IPv4-to-IPv6 transition will be ugly (arstechnica.com)
• Internet Society - World IPv6 Day (worldipv6day.org)

Source: http://arstechnica.com/business/news/2011/06/google-yahoo-facebook-turn-on-ipv6-for-a-day-tomorrow.ars