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

UCLA สร้างทรานซิสเตอร์จากกราฟีนที่เร็วที่สุดในโลก

1 กันยายน 2553 - กราฟีนมีคุณลักษณะที่เหมาะสมในวงจรไฟฟ้าในอนาคต เพราะมันสามารถทำความเร็วได้สูงกว่าซิลิคอนในปัจจุบันมาก แต่นักวิจัยกลุ่มแรกๆยังต้องปรับปรุงวิธีการในการผลิตมันขึ้นมา ผู้ท้าชิงล่าสุดนั้นถูกส่งมาจากมหาวิทยาลัยแคลิฟฟอร์เนี่ย ลอสแองเจลลิส (University of California, Los Angeles, UCLA) ที่ซึ่งนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรใช้เส้นใยนาโนในการสร้างทรานซิสเตอร์จากกราฟีน

ทรานซิสเตอร์ที่ได้ออกมาสามารถทำงานได้ที่ความเร็ว 300 GHz ด้วยความยาว channel 140 nm (ระยะห่างระหว่าง source กับ drain ของทรานซิสเตอร์) ซึ่งนั่นเร็วมากกว่าทรานซิสเตอร์แบบซิลิคอนเดิมเป็นเท่าตัว และสามารถเทียบเคียงได้กับทรานซิสเตอร์ราคาแพงที่ผลิตจาก Indium Phosphide (InP) และ Gallium Arsenide (GaAs)

"มันมีศักยภาพที่จะแตะความเร็วระดับ Terahertz" Xiangfeng Duan จาก Calofornia NanoSystems Institute ใน UCLA ผู้เผยแพร่การออกแบบนี้ขึ้นสู่อินเทอร์เนตในอาทิตย์นี้กล่าว "ในไม่ช้าขั้นตอนการผลิตจะง่ายขึ้น ด้วยการปรับเปลี่ยนเล็กๆ น้อยๆ จะทำให้มันผลิตในระดับธุรกิจได้"

กราฟีนเป็นคาร์บอนที่จัดเรียงเป็นรูปหกเหลี่ยมมีความหนาเพียง 1 อะตอม ด้วยโครงสร้างเช่นนี้ ทำให้สื่อนำประจุสามารถเคลื่อนผ่านกราฟีนได้อย่างง่ายดาย ทำให้วงจรทำงานได้ขึ้นมากกว่าซิลิคอนที่ใช้กันอยู่ แต่ขั้นตอนในการผลิตขั้วไฟฟ้าที่ทำหน้าที่เป็น gate, source, และ drain ให้กับทรานซิสเตอร์นั้นมีโอกาสทำลายโครงสร้างคอร์บอนได้ ซึ่งจะทำให้ความเร็วของมันลดลง กลุ่มของ UCLA แก้ปัญหานี้ด้วยการใช้เส้นใยขนาดนาโนเป็นทั้งชิ้นส่วนและแม่แบบของทรานซิสเตอร์

เริ่มแรก พวกเขาสร้างเส้นใยนาโน Cobalt Silicide ด้วย Shell ที่ทำจาก Aluminium Oxide (Al₂O₃) แล้วนำมันผ่านกระบวนการ dry transfer ที่ไม่เกิดปฏิกริยาเคมีใดๆ ขึ้น จากนั้นพวกเขาก็วางเส้นใยนาโนเหล่านี้บนกราฟีนเพื่อสร้างเป็น gate ของทรานซิสเตอร์ ต่อมาพวกเขาก็ตัดแต่ง Al₂O₃ เพื่อใช้เป็นส่วนสัมผัสระหว่างเส้นใยกับชั้น layer บางๆที่ทำจากทองและไททาเนียมเพื่อใช้เป็นขั้วให้กับ gate, drain, และ source จากนั้นพวกเขาก็เคลือบทรานซิสเตอร์ด้วยแพลตินัมอีกที ซึ่งมีความหนาเพียง 10 nm ขั้นตอนนี้จะทำให้เส้นใยนาโนถูกแยกออกจากกัน เกิดเป็นขั้วต่างๆ สำหรับทรานซิสเตอร์

ข้อดีของการออกแบบนี้ Duan บอกว่า มันจะทำให้ช่องว่างระหว่าง gate, drain, และ source หายไป ส่วนใดก็ตามของ channel ของทรานซิสเตอร์ที่ไม่ถูก gate วางไว้ข้างบน จะไม่ถูก input voltage กระทำ ทำให้ประสิทธิภาพของทรานซิสเตอร์ลดลง เมื่อชิ้นส่วนเหล่านี้มีขนาดใหญ่ ช่องว่างที่เกิดขึ้นขนาด 100 nm ไม่ถือเป็นเรื่องใหญ่ แต่เมื่อขนาดของมันเล็กลง แม้แต่ช่องว่างเล็กๆ ก็จะทำให้ channel เกิดปัญหาใหญ่ขึ้นได้ "วิธีการของเราทำให้การจัดเรียงของ source, gate, และdrain สมบูรณ์แบบ" Duan พูด

ความยาว channel ถูกกำหนดด้วยเส้นผ่านศูนย์หลางของเส้นใยนาโน ที่ซึ่งในทรานซิสเตอร์ถูกสร้างโดยทีมของ Duan มีขนาด 100 ถึง 300 nm ซึ่งมีขนาดหนามาก และ Duan ตั้งใจจะลดขนาดลงมาให้ต่ำกว่า 100 nm และหวังให้ลดลงเหลือ 50 nm ที่ซึ่งทำให้เขามีโอกาสสร้างอุปกรณ์ที่ทำงานได้ระดับ terahertz

ก่อนหน้าในปีนี้ ทีมของ IBM นำโดย Phaedon Avouris และ Yu-Ming-Lin ยังรายงานถึงทรานซิสเตอร์จากกราฟีนความเร็วสูง พวกเขาเจอกับปัญหา defect จากการใช้ชั้น layer polymer บางๆเป็นฉนวน พวกเขายอมรับว่าทีมจาก UCLA ทำความเร็วได้เร็วที่สุด "ผลงานชิ้นเอกนี้ชี้เป็นที่ชัดเจนถึงประสิทธิภาพของกราฟีนในงานจำพวกความถี่สูง" ทั้งคู่เขียนใน e-mail

แต่ทั้งคู่ก็กล่าวเพิ่มเติมว่าวิธีของ Duan ในการผลิตกราฟีนด้วยการหักออกมาเป็น layer จากแผ่นกราไฟท์ (Graphite) ซึ่งไม่เหมาะแก่การผลิตจำนวนมาก "มันไม่เหมือนกับการสร้างกราฟีนขึ้นมาบน wafer และใช้ lithography และการจัดเรียงที่ถูกต้อง ในการผลิตทรานซิสเตอร์ออกมา ที่เราพัฒนาขึ้นมาและยังคงปรับปรุงมัน"

Duan กล่าวว่า นี่เป็นเพียงการแสดงให้เห็นว่า วิธีการผลิตโดยใช้เส้นใยนาโน สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในกระบวนการที่เหมาะสมต่อการผลิตมากขึ้น

source: http://spectrum.ieee.org/semiconductors/devices/ucla-builds-fastest-graphene-transistor-yet

ย่องเงียบๆ มาพิชิตประหยัดพลังงาน

รูปภาพ: Gary Huston

6 มิถุนายน 2554 - ในขณะที่ทรานซิสเตอร์ 3 มิติกำลังเป็นประเด็นร้อนแรง บริษัท SuVolta ประกาศ จะมาพร้อมกับผู้ท้าชิง บริษัทในแคลิฟฟอร์เนียแห่งนี้ได้เริ่มโครงการอย่างลับๆจนกระทั่งวันนี้ เมื่อบริษัทประกาศถึงรูปแบบใหม่ของทรานซิสเตอร์ที่ชื่อว่า "PowerShrink" ซึ่งปรับเปลี่ยนวิธีการออกแบบของทรานซิสเตอร์แบบระนาบ (Planar Transistor) (ทรานซิสเตอร์ในปัจจุบัน) เพื่อลดการใช้พลังงาน

Suvolta กล่าวว่า การออกแบบใหม่นี้จะเป็นทางเลือกในอุดมคติของโทรศัพท์มือถือ, table ,และอุปกรณ์เคลื่อนที่ทั้งหลาย ซึ่งไม่เหมือนกับการออกแบบทั้ง 2 ที่กำลังเป็นที่จับตามองอยู่ในปัจจุบัน นั่นคือ 3D และ Silicon on Insulator (SOI) บริษัทกล่าวว่า วิธีการออกแบบของบริษัทนั้นมีเพียงการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ ในขั้นตอนการผลิตเท่านั้น

"ในช่วงเวลา 15 ปีที่ผ่านมา ผู้คนต่างพูดกันถึง FinFET และ SOI" Scott Thompson หัวหน้าฝ่ายเทคนิคของ SuVolta กล่าว "เรากำลังชี้ให้เห็นตัวเลือกที่ 3 ผมคิดว่าอะไรก็ตามที่ให้ความสำคัญกับต้นทุนและพลังงานเป็นหลัก SuVolta จะเป็นผู้ชนะเหนือ 2 เทคโนโลยีนั้น"

บริษัท SuVolta ต่างจาก Intel ที่บริษัทไม่ได้ผลิตทรานซิสเตอร์เอง แต่บริษัทหวังที่จะได้ปล่อยการออกแบบใหม่นี้ไปยัง third parties ลูกค้าแรกของบริษัทคือ Fujitsu ซึ่งคาดหวังจะใช้การออกแบบนี้ในชิปเทคโนโลยี 65 nm ในปีหน้า (ขณะนี้ Intel ได้เริ่มต้นการผลิตทรานซิสเตอร์เทคโนโลยี 22 nm แล้ว)

SuVolta ได้บอกว่า ทรานซิสเตอร์ของทางบริษัทใช้พลังงานเพียงครึ่งหนึ่ง เมื่อทำงานที่ความเร็วเท่ากัน เทียบกับทรานซิสเตอร์แบบระนาบทั่วไป แต่มันยังเป็นที่ไม่ชัดเจนว่ามีการทดลองการอย่างไร Thmopson บอกว่่า กระบวนการผลิตของบริษัทจะดัดแปลง channel ของทรานซิสเตอร์ เพื่อจะวาง layer ที่ไม่มีการเจือสาร dopants (สารที่ใช้ในการเปลี่ยนคุณสมบัติทางไฟฟ้า) ข้างบน ในส่วนของ layer ชั้นอื่นๆ จะเจือสาร dopants ซึ่งถูกจัดควบคุมการเจือระดับใกล้เคียงอะตอม (near atomic-level control)

ถ้าจำนวนและตำแหน่งการจัดวางของ dopants สามารถควบคุมได้ ก็สามารถลดการการเปลี่ยนแปลงที่เกิดกับคุณสมบัติของทรานซิสเตอร์ลงได้ หนึ่งในนั้นคือ Threshold Voltage (ความต่างศักย์ขั้นต่ำที่ทำให้ทรานซิสเตอร์เริ่มนำกระแสผ่าน channel)

แน่นอนว่า SuVolta ได้รายงานถึง บริษัทได้ลดความแปรปรวนของ Threshold Voltage นี้ลงได้ครึ่งหนึ่ง ซึ่งนั่นลดปริมาณพลังงานที่ทรานซิสเตอร์ต้องใช้ในการ switching

"พวกเขากำลังทำให้คุณสมบัติของทรานซิสเตอร์นั้นแม่นยำมากขึ้น" Tom Halfhill นักวิเคราะห์จาก Linley Group ที่ฟังการบรรยายจาก SuVolta กล่าว แต่การประเมินวิธีการของ SuVolta อย่างเต็มรูปแบบนั้นยังคงต้องรอไปก่อน "เราไม่รู้เลยว่า วัสดุอะไรที่ถูกเปลี่ยนไปบ้าง หรือพวกเขาเปลี่ยนมันได้อย่างไร พวกเขาบอกแต่เพียงผลที่ได้ออกมาเท่านั้น"

ในขณะนี้ จากสิ่งที่เรารู้ Halfhill บอกว่า เทคโนโลยีนี้ดูน่าเชื่อถือ เขาประเมินว่ามันสามารถท้าชนกับบริษัทอย่าง Intel ได้ใน 4 ปี ก่อนที่ Intel จะสามารถเริ่มการผลิต FinFET แบบ mass production ได้ วิธีของ SuVolta สามารถช่วยลดระยะห่างทางประสิทธิภาพลง ในขณะที่บริษัทต่างๆ ไล่ตามขึ้นมา

แต่การออกแบบของ SuVolta นั้นจะสามารถแข่งกับ FinFETs และ SOIs หรือไม่ โดยเฉพาะเรื่องของขนาดของทรานซิสเตอร์ที่เล็กที่สุด SuVolta คาดหวังว่าเทคโนโลยีนี้จะสามารถเป็นประโยชน์จนกระทั่งทรานซิสเตอร์ถูกย่อลงถึง 14 nm

"วิธีการออกแบบนี้ สามารถทำให้ทรานซิสเตอร์ 65 nm ของ SuVolta มีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับทรานซิสเตอร์ขนาด 45 nm ได้" Dean Freeman นักวิเคราะห์จาก Gartner กล่าว แต่จากข้อมูลที่ SuVolta ได้เผยแพร่ออกมา มันยังเป็นที่ไม่ชัดเจนว่า ทรานซิสเตอร์ที่ 14 nm จะให้ผลลัพธ์เหมือนกับที่ 65 nm หรือไม่

และแม้ว่าการออกแบบของ SuVolta จะไม่สามารถใช้ได้เมื่อถูกย่อขนาดลง แต่มันก็ยังสามารถยืดอายุการใช้งานของทรานซิสเตอร์ตัวใหญ่ๆ ซึ่งยังเป็นที่ใช้กันอยู่เป็นจำนวนมากออกไปได้ ไม่ว่าจะเปิดตัวอย่างไร มันจะขึ้นอยู่กับผลตอบแทนที่ได้จาก PowerShrink นั้น ได้มากกว่าการลดขนาดทรานซิสเตอร์ลงเพื่อให้ใส่ลงไปในชิปได้มากขึ้นซึ่งเป็นหนึ่งในวิธีลดต้นทุนการผลิตหรือไม่ "บริษัทต่างๆ จำเป็นต้องวิเคราะห์ถึงผลประโยชน์ที่ได้ จากการปรับปรุงเรื่องการประหยัดพลังงานกับต้นทุนในการออกแบบใหม่ หรือการลดขนาดจะคุ้มค่ามากกว่ากัน" Freeman กล่าว

คำถามนี้ทำให้ยากที่จะคาดเดาว่าการออกแบบของ SuVolta จะได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายหรือไม่ แม้ว่าการจับอันดับของ SuVolta จะรวม Intel และ Silicon Valley Venture Capital Veterans อยู่ด้วย "ความท้าทายของบริษัทนี้เป็นที่น่ากลัวเหมือนกับบริษัทอื่นๆ ในกลุ่มเดียวกัน" เขียนไว้ใน EETimes "บริษัทจะต้องคิดค้นโมเดลทางธุรกิจที่เพ่งความสำคัญไปที่การขายทรัพย์สินทางปัญญาเพื่อนำไปผลิต ซึ่งเป็นรูปแบบใหม่ของการขายที่คุ้นเคยมากกว่าการซื้ออุปกรณ์สำเร็จ"

Source: http://spectrum.ieee.org/tech-talk/semiconductors/design/stealth-startup-takes-aim-at-chip-power-consumption

IBM สร้างวงจรรวมวงจรแรกโดยใช้กราฟีน (Graphene)

รูปภาพ: AAAS/Science

9 มิถุนายน 2554 - นักวิจัยจาก IBM ได้สร้างวงจรรวมโดยใช้กราฟีนทรานซิสเตอร์ (Graphene Transistor) นับเป็นก้าวที่สำคัญที่จะข้ามขีดจำกัดของซิลิคอน และเส้นทางที่มีประสิทธิภาพสู่อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถยืดหยุ่นได้ (Flexible Electronics)

วงจรนี้ สร้างบนแผ่นเวเฟอร์ซึ่งทำจาก Silicon Carbide (SiC) ประกอบไปด้วยทรานซิสเตอร์ประเภท FET (Field Effect Transistor) ซึ่งทำจากกราฟีน (โครงสร้างแบบหนึ่งของคาร์บอน (Carbon) มีลักษณะเหมือนตะข่าย มีความหนาเพียงหนึ่งอะตอม และสามารถนำไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี) นักวิจัยกล่าวว่า กราฟีนมีคุณสมบัติในการใช้สร้างทรานซิสเตอร์ที่ทำงานที่ความเร็วระดับ terahertz (1,000 GHz) ซึ่งวันหนึ่งอาจจะมาแทนที่ซิลิคอนที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน
นักวิจัยหลายกลุ่มได้สร้างทรานซิสเตอร์จากกราฟีน นักวิจัยทีม IBM นำโดย Phaedon Avouris ที่ Thomas J. Watson Research Center ได้แสดงทรานซิสเตอร์ที่ทำงานอยู่ที่ 100 GHz ให้เห็นเมื่อปีที่ผ่านมา ซึ่งนี่เป็นตัวเลขที่มากกว่าทรานซิสเตอร์ที่ผลิตจากซิลิคอนเดิมเป็นเท่าตัวเมื่อเทียบจากขนาดที่เท่ากัน แต่ Keith Jenkins หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับงานวิจัยกล่าวว่า ทรานซิสเตอร์โดยตัวมันเองไม่มีประโยชน์ จนกว่ามันจะถูกนำไปต่อกับอะไร

วงจรที่ทีมนักวิจัยผลิตขึ้นมาเป็นวงจร mixer คลื่นความถี่วิทยุ (ชิ้นส่วนสำคัญในวิทยุ ทำหน้าที่ในการหาผลต่างของความถี่ 2 ความถี่) Jenkins พูดว่า "วงจรนี้เป็นวงจรที่พบได้ทั่วไป มันถูกสร้างขึ้นมาเพื่อพิสูจน์แนวคิด ไม่ได้ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในเชิงธุรกิจ สามารถรับมือกับความถี่ได้สูงถึง 10 GHz และแน่นอนว่า เราสามารถทำให้มันไวได้มากขึ้นกว่านี้ได้อีกมาก ความเร็วที่วงจรทำงานอยู่นี้ไม่ใช่ขีดจำกัดของมันแต่อย่างใด"


ส่วนยากของ FET ที่ผลิตจากกราฟีนคือ การนำมันมาต่อพ่วงกับอุปกรณ์อื่นๆ ซึ่งอย่างแรกโลหะที่ส่วนอื่นๆใช้ (จำพวก อลูมิเนี่ยม, ทอง, พาลาเดียม) ไม่สามารถเกาะจับกราฟีนได้ดีนัก อย่างที่สองคือ กราฟีนมีความหนาเพียงหนึ่งอะตอม ซึ่งทำให้มีโอกาสเสียหายได้ในขั้นตอนการผลิต วิธีหนึ่งในการแก้ปัญหานี้คือ การสร้างกราฟีนไปบนแผ่นเวเฟอร์ที่ทำจาก Silicon Carbide แล้วเคลือบอีกทีด้วยสารโพลีเมอร์ PMMA ซึ่งจะทำให้กราฟีนปลอดภัยจากขั้นตอนการผลิต และสามารถล้างออกได้เมื่อไม่ใช้

หนึ่งในจุดเด่นสำคัญของกราฟีนคือ การทำงานของมันไม่ได้รับผลกระทบมากนักจากอุณหภูมิ ในช่วง 27 °C to 127 °C นั่นหมายความว่า วงจรที่ทำจากกราฟีนไม่จำเป็นต้องได้รับการออกแบบเผื่อในกรณีอุณหภูมิมีการเปลี่ยนแปลง ทำให้วงจรซับซ้อนน้อยลง และยังลดต้นทุนการผลิตวงจรลง

Tomás Palacios วิศวกรไฟฟ้าจาก MIT ได้พูดถึงวงจรที่ผลิตออกมานี้ว่า "เป็นผลงานที่ดี แม้มันยังต้องได้รับการปรับปรุงอีกหลายๆ ด้าน แต่มันก็ได้แสดงให้เห็นถึงก้าวที่สำคัญไปสู่วงจรที่ใช้งานได้"

ทีมจาก IBM ได้เล็งเห็นถึงวิธีในการปรับปรุงความสามารถของมัน อย่างเช่น การใช้ Dielectric layer ที่บางขึ้นในทรานซิสเตอร์ Jenkins ยังกล่าวไว้อีกว่า ขณะนี้ทีมยังมองหาวัสดุใหม่ที่สามารถยึดติดกับกราฟีนได้ดีขึ้น เพราะวัสดุอะไรก็ตามที่สัมผัสกับมันมีโอกาสที่จะสูญเสียคุณสมัติในการนำอิเล็กตรอน ชิ้นส่วนชิ้นต่อไปที่เขาจะสร้างคือ ตัวขยายสัญญาณจากกราฟีน แม้ว่าคุณสมบัติทางไฟฟ้าของตัววัสดุเองจะทำให้งานท้าทายยิ่งขึ้น

Jenkins พูดว่า "มันยังคงต้องใช้เวลาอีกหลายปีกว่าเทคโนโลยีจากกราฟีนจะเข้ามาแทนที่วงจรที่ผลิตจากซิลิคอนในปัจจุบัน แต่จากงานวิจัยที่มีให้เห็นออกมา แสดงให้เห็นถึงความเร็วของมัน ซ้ำยังมีคุณสมบัติที่เหนือกว่าซิลิคอนอย่างเช่น แข็งแรง โปร่งใส บิดตัวได้ ซึ่งทำให้การผลิตวงจรอิเล็กโทรนิกส์ที่สามารถยืดหยุ่นได้เข้าใกล้ความเป็นจริงมากขึ้น ตัวอย่างการประยุกต์ใช้เช่น โทรศัพท์มือถือที่ปักไปบนเสื้อ ตัวรับสัญญาณ GPS บนชุดทหาร" Palaios กล่าว "ความเป็นไปได้ที่น่าสนใจของกราฟีนคือ การนำมันไปรวมกับอุปกรณ์หรือวงจรอื่นๆ ได้บนทุกพื้นผิว ตั้งแต่พลาสติกจนถึงซิลิคอน และแก้ว จากสิ่งนี้เราสามารถใช้วงจรจากกราฟีนได้ทุกหนทุกแห่ง"

source: http://spectrum.ieee.org/semiconductors/devices/first-graphene-integrated-circuit