Получены фотографии кристалла специализированного Bitcoin-процессора Bitfury / Хабр
Еще недавно Avalon был единственным процессором, специально заточенным на расчет Bitcoin. За прошедшее время Butterfly Labs похоже начала наконец что-то рассылать (но образец их микросхемы получить пока не удалось), и что намного интереснее — получены инженерные кристаллы Bitcoin процессора Bitfury.
Bitfury — радикально эффективнее (по энергопотреблению на Mhash) Avalon-а и BFL, благодаря тому, что произведен по технологии 55нм (на заводе TSMC на Тайване), и схема — полностью нарисована вручную, без использования автоматического синтеза из стандартных ячеек. Так, 1 кристалл Avalon-а как мы помним дает примерно 282 Mhash/sec, а у Bitfury — получается пока порядка 2-3 Ghash/sec (точные цифры будут ясны когда чипы поставят в законченные устройства для майнинга).
Чип Bitfury примечателен тем, что разработал его наш соотечественник из Украины. Впрочем, своего имени он не раскрывает, чтобы не привлекать лишнего внимания. Это была его первая разработка интегральной микросхемы — до этого он недолго занимался FPGA. Что многих может удивить — кристалл не стали тестировать в «шаттле»/MPW (тестовый запуск производства от нескольких заказчиков одновременно) — это заняло бы много времени, хотя цена ошибки была бы и меньше. Проект сразу отправили в серийное производство. Как это ни удивительно, все заработало с первого раза. Окончательную сборку устройств будет организовывать московская компания Метабанк.
Сам чип, как и Avalon — в корпусе QFN из-за хорошего теплоотвода и короткого расстояния от кристалла до выводов. За фото не пинайте — надписи крайне сложно читались, потому и освещение такое… необычное.
Достаём кристалл из корпуса:
Верхний слой металла — имеет весьма оригинальную сетку распределения питания по площади чипа:
Чипарт «Наноцветок»:
Травим металлизацию:
Хорошо видна регулярная структура кристалла, состоящего из множества однотипных блоков расчета хэша.
55нм это уже по меньшей мере в 5 раз меньше того, что можно увидеть в оптический микроскоп, так что самые мелкие детали реализации от нас пока останутся скрыты….
Bitfury — продукт реальный, и производительность 1 кристалла — получилась на порядок лучше существующих конкурентов. Оказалось, при аккуратном подходе к делу можно запустить микросхему с первого раза, даже если это и первый проект. Полученному опыту разработчика остается лишь позавидовать 🙂
Также Bitfury — вероятно один из немногих (если не единственный) крупносерийных микроэлектронных проектов в бывшем СССР, который был запущен без гос.финансирования, и не в интересах зарубежных заказчиков.
Нам лишь остается пожелать успехов в реализации этого проекта, и три раза сплюнуть через левое плечо для прохождения таможни без дополнительных квестов.
Кристаллы
Валерия Сирота
«Квантик» №1, 2019
Нужно признаться, что в 10-м номере «Квантика» за 2018 год я вас немножко обманула. Не всех, а только тех, кто слепил из пластилина молекулы поваренной соли (NaCl) и оксида железа (Fe2O3). Дело в том, что таких молекул нет. Соль не состоит из молекул!
Если «посмотреть» на неё в очень сильный электронный микроскоп (в обычный оптический такие мелкие детали не разглядеть), окажется, что вместо того, чтобы попарно разделиться на молекулы — каждому атому натрия свой атом хлора, — все атомы построены, как солдаты на плацу! Да ещё и не на плоскости, а в пространстве. На одинаковых расстояниях друг от друга чередуются Na — Cl — Na — Cl —… Если этот строй и слепился из молекул, уже не различить, где какая, и не понять, с каким атомом хлора мог быть сцеплен этот атом натрия: все соседние атомы Cl находятся от него на равных расстояниях.
Это — ионный кристалл (рис. 1). Помните, что такое ионная связь? Атом хлора «отбирает» у атома натрия электрон, и оба атома становятся ионами — «дефектными» атомами с числом электронов, не равным числу протонов, и оттого заряженными: натрий положительным, а хлор отрицательным. Теперь они притягивают друг друга. Но если рядом много других таких же ионов, то ведь все отрицательные притягиваются ко всем положительным! Правда, от всех других отрицательных при этом отталкиваются. Получается, что им удобно расположиться в таком вот шахматном порядке. И хотя каждый отдельный хлор отобрал электрон у какого-то одного натрия, притягивается он ко всем своим соседям-натриям. Так что число связей-«ручек» оказывается намного больше.
Это соединение получается очень твёрдым и прочным. В магазинах в основном продают мелко помолотую соль, а если взять соль крупного помола или вообще «каменную» — необработанную, то раздробить её можно разве что молотком.
Оксид железа — тоже кристаллическое вещество, но ионы железа и кислорода выстраиваются иначе — кристаллическая решётка другая (рис. 2).
Кристаллы возникают не только у веществ с ионной связью между атомами. Они могут составляться и из таких атомов, которые делятся электронами друг с другом, а не отдают «насовсем» — это называется ковалентной связью. Так, углерод может образовывать даже несколько разных видов кристаллов, «под настроение» — смотря какие условия вокруг. И в зависимости от того, как построились атомы — одни и те же атомы углерода! — получаются совсем разные вещества. (А если атомы никак не построились, а «валяются» как попало — получается сажа.)
А бывает, что в кристаллы строятся не отдельные атомы, а целые молекулы. Например, лёд: это тоже кристаллическое вещество, но решётку образуют молекулы воды (рис. 4). В каждой молекуле воды кислород хоть и «делится» своими электронами с атомами водорода, но при этом «оттягивает» все общие электроны от ядер водорода — поближе к себе. Так что каждый электрон вроде бы вертится вокруг обоих ядер, но вокруг кислорода — больше. Получается, что кислород немножко заряжен отрицательно, а водород — положительно. И вот в результате кислородный «конец» одной молекулы притягивается к водородному «концу» другой. Это притяжение и удерживает их в решётке.
Но совсем особый вид связи, который бывает только в кристалле, придумали себе металлы. Это такие атомы, у которых по одному-два электрона на внешнем уровне-этаже1, и им их отдать вовсе не жалко. Такие атомы «делятся» своими электронами не просто с ближайшим соседом, а со всеми остальными атомами кристалла! То есть все эти «лишние» электроны становятся общими и летают по всему кристаллу. А ионы — ядра с оставшимися электронами — стоят «в строю» и образуют кристаллическую решётку.
Большая свобода электронов обеспечивает одно из главных свойств металлов — способность проводить электрический ток. Ток — это упорядоченное (дружное, в одну сторону) движение заряженных частиц. Если присоединить кусок металла к батарейке, ионы решётки стоят неподвижно, а электроны бегут (точнее, дрейфуют — бегая туда-сюда, постепенно сдвигаются) все в одну сторону, к «плюсу» батарейки. Это не значит, что их в металле становится меньше: ведь ток течёт, только когда металлический провод подсоединён к батарейке. И вместо электронов, «убегающих» в батарейку на одном конце провода, из батарейки приходят новые электроны на другой конец. Провод при этом всегда остаётся незаряженным. Но если батарейку присоединить к куску пластмассы, резины или даже к сухой деревяшке — ток не потечёт: нет свободных электронов, все привязаны к своим молекулам, некому бежать.
Ещё металлы хорошо проводят тепло: попробуешь нагреть один конец — нагревается весь кусок металла2. Это тоже из-за свободных электронов: летая между холодным и горячим концами, они переносят тепло и уравнивают температуру.
Кристаллическое или аморфное?
Вообще-то все «по-настоящему твёрдые» вещества, хорошо сохраняющие свою форму, — кристаллические. Хотя вот пластилин или глина например, когда засохнут, — вполне твёрдые, а вовсе не имеют кристаллической структуры. Такие вещества называются аморфными (не имеющими формы): молекулы (или атомы) в них не построены в строгом порядке, а «набросаны» более-менее как попало. Часто бывает, что одни и те же молекулы могут образовывать и кристаллическое вещество, и аморфное (вспомните алмаз, графит, уголь и сажу). Чтобы атомы успели «построиться» в кристалл, расплавленное вещество должно остывать достаточно медленно. Если остужать его быстрее — получится аморфное тело.
У кристаллических веществ есть определённая температура плавления, у каждого своя; если нагреть их до этой температуры, они резко меняют свои свойства и плавятся, превращаются в жидкость: кристалл разваливается на отдельные молекулы. У аморфных тел никакой определённой температуры плавления нет — при нагревании они плавно становятся всё более текучими. Молекулы (или атомы) в них и так уже расположены как в жидкости.
Элементарная ячейка и виды решёток
Мы говорили в № 10 «Квантика» за 2018 год, что молекула — «минимальный кусочек» вещества, который ещё определяет его химические свойства: взяв много таких кусочков, получим сколько угодно этого вещества3. У кристаллического вещества «минимальное количество», которое его всё ещё полностью определяет, — не молекула, а элементарная ячейка. Это самый маленький кусочек решётки, из копий которого можно составить всю решётку4.
Например, кристаллическая решётка поваренной соли получается многократным повторением такого кусочка: Na — Cl. Это и есть элементарная ячейка соли, в ней два атома. А в элементарной ячейке полония — всего один атом (рис. 5). Такая кристаллическая решётка называется простой кубической: весь кристалл можно составить из одинаковых кубиков, в каждом — один атом (на рисунке один из этих кубиков выделен синим). Это и есть элементарная ячейка.
Обратите внимание! Чёрные линии, которыми на этом и следующих рисунках изображены связи между ионами, тоже образуют кубики. Но «разрезать» (даже мысленно) кристалл на ячейки удобнее не по ним — а то атомы попадут на границы разрезов, и мы легко запутаемся, разбираясь, «считается» ли этот атом внутри того или этого кубика. Лучше просто сдвинуть нашу воображаемую (синюю) сетку из элементарных ячеек.
Следующий по сложности тип решётки — такой, в котором атомы расположены не только по вершинам кубиков, нарисованных чёрными палочками-связями, но и в центре каждого кубика (рис. 6, слева). Так устроены, например, кристаллы железа. А другие атомы — например, меди и золота — предпочитают строиться в гранецентрированные решётки, у которых атомы стоят в вершинах кубов и в центрах их граней (рис. 6, справа).
Как мы видели на примере углерода, бывают и некубические решётки: у графита, например, элементарная ячейка имеет форму шестиугольной призмы.
Художник Мария Усеинова
1 Или побольше, но у атомов с очень большим количеством электронов, так что на верхних этажах «электронного дома» до ядра уже очень далеко и внешние электроны держатся совсем непрочно. Из-за этого в нижних строках таблицы Менделеева почти все элементы — металлы.
2 Можете проверить это, нагревая один конец вилки или ложки над плитой или опуская их в горячую воду. Только не обожгитесь.
3 Имеются в виду «чистые» вещества, из одинаковых молекул. Смеси разных веществ (как воздух или дерево) мы сейчас не обсуждаем.
4 Самые маленькие — потому что две соседние элементарные ячейки, например, тоже можно копировать, и получится то же самое. Интересно найти самый маленький из всех возможных «кирпичиков». Но всё-таки такой, который «сохраняет симметрии решётки»: если вся решётка симметрична, например переходит сама в себя при повороте на 90°, то и элементарная ячейка должна быть так же симметрична. В частности, если решётка состоит из кубов, то и элементарная ячейка должна иметь форму куба.
Crystals Painting — Etsy.de
Etsy больше не поддерживает старые версии вашего веб-браузера, чтобы обеспечить безопасность пользовательских данных. Пожалуйста, обновите до последней версии.
Воспользуйтесь всеми преимуществами нашего сайта, включив JavaScript.
Найдите что-нибудь памятное, присоединяйтесь к сообществу, делающему добро.
( 1000+ релевантных результатов, с рекламой Продавцы, желающие расширить свой бизнес и привлечь больше заинтересованных покупателей, могут использовать рекламную платформу Etsy для продвижения своих товаров. Вы увидите результаты объявлений, основанные на таких факторах, как релевантность и сумма, которую продавцы платят за клик. Узнать больше. )
Как определить поддельные кристаллы
При покупке кристаллов вы хотите получить настоящие кристаллы, а не то, что было изготовлено в лаборатории или на фабрике. К сожалению, существует множество поддельных кристаллов, причем многие из них настолько блестяще скопированы, что даже эксперты не могут с первого взгляда отличить их.
Так как же неспециалист может определить, настоящие у него кристаллы или нет? На что следует обращать внимание при выборе поддельных кристаллов?
Кристаллы, добываемые из земли, прекрасны, потому что все они уникальны, имеют разные цвета, разные размеры и разные узоры.
Обратите внимание на неестественные цвета (например, окрашенный кварц выше) или идеально симметричные узоры. Малахит и бирюза — два кристалла, которые иногда изготавливают из пластика — вы увидите, что их узоры слишком точны. Мать-природа не выращивает кристаллы одинаковой формы и размера с совершенно одинаковыми рисунками.
Если кристалл выглядит слишком хорошо, чтобы быть правдой, то, вероятно, так оно и есть. Если это смехотворно дешево, спросите себя, почему они продают их по такой цене. Если у вас есть кристалл кварца, он холодный или теплый? Настоящий кварц должен оставаться прохладным на ощупь даже в очень жаркий день.
Кристаллы кальцита должны быть восковыми.Будьте осторожны, совершая покупки в Интернете напрямую из Китая или Индии (включая eBay). Китай известен своими фабриками, где производят поддельные кристаллы и выдают их за настоящие. Один из наших оптовиков, который работает в этом бизнесе более 30 лет, сказал, что он показывал несколько поддельных кристаллов из Китая знакомым экспертам, и даже они не могли определить, являются ли они репродукциями.
Наконец, опасайтесь всего, что имеет маркировку «Расплавленный кварц». Это стекло, которое было расплавлено, и в него были добавлены яркие неоновые цвета. Стекло не имеет структуры кристаллической решетки.
Если вы пытаетесь определить, был ли окрашен кристалл, обратите внимание на трещины или следы внутри кристалла. Обычно, если они были окрашены, в этих областях будет нарастание цвета. На изображении выше изображен голубой говлит, который представляет собой окрашенный кристалл, а другой фрагмент — белый говлит, это его естественный цвет.
Если вы оставите Blue Howlite на солнце или под дождем, цвет потускнеет. С некоторыми кристаллами краска легко стирается влажной тканью, однако, если это не сработает, попробуйте средство для снятия лака и ватную палочку, упомянутые ниже для бирюзы.
Искусственные или окрашенные кристаллы могут занять свое место в коллекции кристаллов — каждый чувствует энергию по-своему, и только вы знаете, что подходит именно вам. Например, я чувствую энергию Голубого Голдстоуна, искусственного кристалла. В Голдстоуне есть частички меди, а медь является отличным проводником энергии. Легенда гласит, что впервые его изготовили монахи, которые случайно столкнули медную стружку в расплавленное стекло.
Лично я предпочитаю не использовать окрашенные кристаллы (например, окрашенный агат) для лечения кристаллами. Если я хочу использовать агат для лечения кристаллов, я буду использовать натуральный агат. Однако вы найдете окрашенный агат в нашем доме в виде хрустальных подставок для книг, подставок, оснований для свечей и колокольчиков — он выглядит потрясающе, когда полоса усиливается.
В конце концов, идите с тем, что вы считаете правильным для вас!
Цитрин встречается редко, и покупать его в естественном виде довольно дорого. Большая часть цитрина на рынке представляет собой термически обработанный цитрин из-за того, что натуральный цитрин трудно достать. Термически обработанный цитрин получают, помещая аметист в печь и обжигая его до тех пор, пока он не изменит цвет. Запекание аметиста при таких высоких температурах может привести к тому, что кристалл ослабнет и легко сломается.
Выше фото термообработанного цитрина. Точки «кластера» на этом кристалле выглядят точно так же, как на скоплении аметиста. Они похожи на острый зуб акулы! Сравните фото выше с фото ниже кластера аметистов — они выглядят точно так же, за исключением ярко-оранжевого цвета.
Чтобы вам было проще увидеть разницу, на фото ниже изображен натуральный цитрин. В отличие от аметиста, натуральный цитрин не растет в жеоде и обычно имеет цвет меда/лимона/белого вина. Обратите внимание, что острие цитрина совсем не похоже на заостренный «акульий зуб», который вы могли бы увидеть в скоплении аметиста. Кроме того, у натурального цитрина нет оранжевого кончика и белого основания, которые характерны для термообработанного цитрина.
К сожалению, настоящая бирюза сейчас очень редка и обычно очень дорога. Наиболее распространенной формой «бирюзы» на рынке обычно является говлит, окрашенный так, чтобы он выглядел как бирюза. Говлит используется потому, что через него проходят «вены», которые очень похожи на настоящую бирюзу. Этот окрашенный кристалл иногда называют туркенитом. Цвет бирюзы может варьироваться от ярко-синего до зеленого и коричневато-зеленого.
Можно ли удалить цвет: Нанесите немного жидкости для снятия лака на ватную палочку и протрите ею кристалл (в незаметном месте). Если ватная палочка стала синей, а на кристалле появилось более светлое пятно, то, вероятно, перед вами кристалл говлита, окрашенный в синий цвет (см. фотографии окрашенного говлита выше).
Поцарапать кристалл: Если поцарапать бирюзовый кристалл стальным ножом, если это подделка, он должен легко поцарапаться, и под ним должен быть виден настоящий цвет. Мы провели этот тест на наших личных бирюзовых кувшинах, их было очень трудно поцарапать, а снизу они были того же цвета.
Тест горячей иглой: Вы можете использовать кончик горячей иглы, чтобы проверить свою бирюзу. Вставьте горячий наконечник в вашу бирюзу, она расплавится, если она пластиковая. Если ваша бирюза настоящая, она сгорит. При использовании этого метода рекомендуется воткнуть противоположный конец иглы в кусок пробки, чтобы вам было за что держаться, не обжигая пальцы.
Если вы не уверены, настоящие у вас кристаллы или нет, посетите наш блог, посвященный идентификации и тестированию кристаллов в домашних условиях. Вы сможете увидеть, как можно проверить свои кристаллы самостоятельно и как легко собрать набор для проверки кристаллов.