Научный журнал
Международный журнал экспериментального образования
ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,839

Компьютеризация технологического оборудования мясной промышленности на основе нанотехнологии современных процессоров

Ковалев А.С. Шалимова О.А.

Одна из наиболее древних технологий убой животных и разделка туш - остается наибо­лее консервативной по набору операций, наиме­нее механизированной и поэтому связанной с применением большого объема ручного труда. Сегодня эта проблема решается путем создания «безлюдных» технологий убоя, при которых че­ловек не будет непосредственно выполнять опе­рации на конвейере, а будет управлять машина­ми, автоматами и роботами. Уже имеются приме­ры создания подобных технологий и технических средств в связи с развитием информационных технологий, систем анализа, слежения и контро­ля, систем обработки информации и управления, а также новые поколения адаптируемых машин, автоматов и роботов с использованием компьютерной техники на основе новейших технологий.

Как прототип «безлюдной» технологии можно рассматривать комплексно-механизированные и роботизированные линии убоя и разделки туш крупного рогатого скота и свиней. Все операции, включая разделку зачистки тушек и определение количества и качества мяса с клеймением полутушек, обеспечиваются систе­мой контроля и управлением. За работой следит центральный компьютер, к которому подключе­ны микропроцессоры, управляющие непосредст­венно роботами и автоматизированными маши­нами. Для повышения их производительности требуется высокая скорость обработки цифровых данных и графической информации на надежном уровне безотказной работы микросхем и чипов с последующим хранением результатов на дисках компьютера.

В связи с запуском 32-нм производствен­ной технологии микросхем, где используются диэлектрики high-k и транзисторы с металлическими затворами второго поколения, создана но­вая микроархитектура процессоров под кодовым наименованием Nehalem для различных, вычислительных систем и компьютеров. Теперь тран­зисторы процессоров обладают более высокой производительностью обработки цифровых дан­ных и графической информации, которые имеют малый ток утечки. По этой технологии выпущены одноядерные процессоры Intel® AtomTM, двухъядерные Intel® CoreTM2 Duo, четырехъядерные Intel® CoreTM i7 и шестиядерные процессоры Intel® Xeon® серии 7500.

Технологически усовершенствованная структура кристалла процессоров позволила уменьшить размеры интегральных схем и повы­сить быстродействие транзисторов, оптимизиро­вав всю производственную технологию выпуска микросхем.

Микросхема на этой основе содержит бо­лее 1,9 млрд. транзисторов, имеет большую ем­кость (291 Мбит) и высокое быстродействие (работает на частоте 4 ГГц). Процессоры на базе Westmere внедряются в системы вычислительной техники и являются основой многокристальных модулей (Multi-Chip Package, MCP) с графикой, интегрированной в CPU.

Процессоры Clarkdale получили встроен­ную графическую систему, что позволяет увели­чить производительность обработки информации и снизить энергопотребление за счет повышения степени интеграции.

В настоящее время новые компьютеры строятся на базе решения из трех микросхем: процессора и «Северного моста», включающего интегрированную графику, контроллер памяти, устройство индикации и устройство управления (Manageability Engine) на базе технологии Intel® vProTM. Третья микросхема - «Южный мост» (ICH), который главным образом отвечает за управление функциями ввода/вывода.

Westmere интегрированная графическая подсистема и контроллер памяти размещены в корпусе процессора в многокристальном модуле. Графический адаптер и контроллер памяти реализованы на 45-нм кристалле, которые смонтированы в общем корпусе с 32-нм кристаллом про­цессора. В будущем появится вторая микросхема, которая будет включать устройство управления на базе Intel® vPro, контроллер ввода/вывода и устройство индикации. В процессорах Westmere также реализованы новые инструкции для уско­рения выполнения алгоритмов шифрования и расшифровки. Эти шесть новых инструкций со­ответствуют    криптографическому    стандарту

Advanced Encryption Standard (AES), и они нахо­дят широкое применение в вычислительных сре­дах. Уже разработано новое программное обеспе­чение, использующее аппаратную реализацию алгоритма AES для шифрования всего содержи­мого жесткого диска компьютера.

 


Таким образом, эти микросхемы с нанотехнологией 32-нм повышают производительность и качество обработки информации в ком­пьютерах, имеют меньшие показатели тепловы­деления, реализуют новые функции управления процессами и ускоряют выполнение всех алго­ритмов роботизации оборудования и цехов мяс­ной промышленности.

 


Библиографическая ссылка

Ковалев А.С., Шалимова О.А. Компьютеризация технологического оборудования мясной промышленности на основе нанотехнологии современных процессоров // Международный журнал экспериментального образования. – 2009. – № 3. – С. 35-0;
URL: https://expeducation.ru/ru/article/view?id=23 (дата обращения: 10.08.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074