Flashspeicher Teil 3

Weiter geht es heute mit dem Feldeffekttransistor. Hier eine schematishe Darsetllung ( Quelle Wikipedia)

Hier kann man die verschieden dotierten Halbleitermetalle erkennen. Im Falle dieses MOSFET  ( Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor ) Sind in eine postitiv dotierte Schicht die zwei negativ dotierte eingelassen. Es gibt auch Varianten, bei denen es genau umgekehrt gahandhabt wird.  Über die Dotierung von Metallen und den dadurch entstehenden Halbleiter-Eigenschaften werde ich ebenfalls noch einen Blogeintrag machen. Nun aber zuerst zurück zu diesem winzigen Bauteil.

Hier ein bild eines klassischen Einzelbauteils. ein Transistor, wir man ihn auf vielen Platinen findet:

Im vergleich dazu ist ein Feldeffekt-Transistor unglaublich winzig. Feldeffekttransistoren treten also auch nicht einzeln, sondern in Gattern auf "Platinen" sogenannten "Wavern" auf und sind elemente dieses Bauteils. Entweder von Integrated Circuits oder von Prozessoren. Eine einzelne transistoreinheit ist dabei mit blossem Auge nicht zu erkennen. Durch die Verbesserung der Herstellungsverfahren nimmt die Größe der Transistoren zudem immer weiter ab.
Laut meiner Rechnung befinden sich auf der neusten Generation der Intel-Prozessoren, der i7 ( Gulftown ) - Serie auf einem Milimeter 1,61 Millionen solcher Einheiten. Eine Vergrößerte Aufnahme des Prozessors erinnert dabei stark an die Luftaufnahme einer Großstadt mit ihren Blogs.

Im nächsten Blogeintrag geht es dann um die Funktionsweise des Feldeffekttransistors.

Flash Speicher Teil 2

Nun zu den Knallharten Technischen Details: Ein EEPROM - Speicher besteht aus einer Matrix von Feldeffekttransistoren. Ok. Was ist ein Feldeffekt-Transistor?

Oder Besser: was ist ein Transistor? Ein Transistor ist ein elektronsiches Bauteil, das zum Schalten oder Verstärken von eletronischen Signalen verwendet werden kann. Einen Transistor kann man sich wie einen automatischen Schalter vorstellen, der wenn jeh nach Bauart Strom angelegt wird, oder nicht an oder aus ist.
Dabei gibt es keinerlei mechanische bewegung innerhalb des Bauteils.
Das gleiche kann auch die Elektronenröhre, benötigt dabei allerdings viel mehr Energie und reagiert aufgrund ihrer Baugröße langsamer.

Es gibt eine ganze Reihe verschiedener Transistortypen mit unterschiedlichen Verwendungszwecken. Der Typ, der für den Flash-Speicher relevant ist nennt sich Feldeffekt-Transistor. Daneben gibt es noch als Hauptvertreter der anderen Gattung den Bipolartransistor. Der Feldeffekttransistor ist das Bauteil, dass den großteil des Computerprozessors ausmacht. Er eignet sich hervorragend zur Miniaturisierung und wird durch das Aufbringen verschiedener Metallschichten auf entsprechende Träger "gebaut". Er funktioniert von Prinzip her aber genau so, wie jeder andere Transistor auch.

Flash Speicher

Heute möchte ich mich mit dem Medium mit der höchsten Speicherdichte beschäftigen. - Dem Flash - Speicher.
So zuerst einmal etwas zur Entwicklung dieser Technologie, die dem Laien unter dem Namen USB - Stick bekannt ist. Was weis ich bis jetzt darüber? Nun diese anfangs relativ unzuverlässige Technologie hat sich an Moores Gesetz gehalten uns seine Speicherdichte ist explodiert. Ich kann mich noch an die guten alten 50 - 500 Mb zeiten erinnern, was ich für diese kleinen Dinger bereits für ausserordentlich halte. Mittlerweile passen auf einen handelsüblichen "Stick" bis zu 20 Gb. Oder ist es schon wieder mehr? 200? - Noch mehr?

Wie gesagt diese Entwicklung finde ich erstaunlich. Nun, wie funktioniert das und brauchen wir eigentlich noch magnetische und optische Speichermedien?

Beginnen wir doch mit den technischen Details: Laut Wikipedia lautet die exakte Bezeichnung EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory ) also elektrisch löschbarer, programmierbarer " Nur-Lese-Speicher". Also das mit dem "Nur-Lese-Speicher" kommt schonmal von den guten alten Zeiten der Entwicklung der ROM speicher.

Ok zugegeben. ich weis, das es sich um einen mikroeletrischen Baustein handelt, der mit Mikrotransistoren arbeitet. Mit wirklich kleinen Transistoren, die schon mit quantenmechanischen Effekten Arbeiten.

Ich glaube ich werde mich dieses Themas genauer annehmen und auch den technischen Aufbau genauer untersuchen. Ich werde mich dabei wieder an Wikipedia orientieren. und was mich stört,  oder meiner Meinung nach fehlt ergänzen.

Weiter gehts mit Teil 2

Oxid Commons Teil I

Am Donnerstag und Freitag vergangene woche fannden die OXID-Commons statt.

Natürlich musste ersteinmal angereist werden, und auch der Weg zum Hotel wollte gefunden sein. In diesem Zusammenhang kann ich das Caritas Tagungszentrum wärmstens empfehlen. Gute Preise, ausgezeichnete Verpflegung ( Frühstück ) und eine tolle Aussicht über das wunderschöne Freiburg mit seinen irreführenden Bewohnern.

Die Commons fanden in der Rothaus Arena in der Messe Freiburg statt. Es ging, wer wollte anderes erwarte, selbstverständlich um alles rund ums eCommerce und zahlreiche Dienstleister stellten sich vor. 

Besonders interessant fand ich den Vortrag zum neuen Shop von Steinigke Showtechnik, der von der Entwicklerfirma Mayflower komplett neu entwickelt wurde.

Der alte Shop wurde seit 2001 in Eigenarbeit weiterentwickelt und war nun endgültig so obsolete, dass man sich zu einem kompletten Neubeginn entschied.

Besonders interessant war, das der Shop sich sowohl an Businesskunden, wie auch an Privatkunden richtete. Das sollte unser Shop auch können, obwohl Privatkunden den größten Teil unserer Kundschaft ausmachen sind Businesskunden ebenfalls in unserem Kundenstamm.

Mithilfe des SCRUM-Designverfahrens wurde der Shop mit einer stark verbesserten Funktionalität und einem Backend auf Basis von PHP 5.3 und Open Suse ausgestattet. Er unterstützt HTML 5 und JavaScript zur Verwendung auf mobilen Endgeräten.

Weitere Details zum Vortrag von Burda Direkt und dessen neuen Zeitschriftenshop gibts Morgen.

LISP

Heute möchte ich mich an einen kleinen Vortrag über die Prgrammiersprache LISP heranwagen, die immer noch in informatikvorlesungen gelehrt oder angesprochen wird.
LISp ist ein recht ungewöhnlicher Zeitgenosse. Es basiert, wie ich mithilfe von Wikipedia erfahren konnte auf dem Breits in meinem Blog angesprochenen Lambda - Kalkühl.
LISP sthet für LISt Processing. Seine Grundstruktur besteht aus Atomen ( Einzelne "Skalarwerte" also Zahlen oder Buchstaben ) und Listen.
Die Sprache macht keinen expliziten Unterschied zwischen Daten und Anweisungen. Listen können beides enthalten, was es möglich macht, die Daten, mit denen gearbeitet wird zur Laufzeit zu verändern. Auch die Freigabe beziehungsweise Allokation von Speicherplatz vor dem Anlegen neuer Variablen ist nicht notwendig, da Datentypen Dynamisch zur Laufzeit aufgebaut werden.

LISP verwendet bei seinen Anweisungen noch die Präfix - Schreibweise, wie es auch bei alten Rechenmaschinen üblich war. Diese Schreibweise ermöglicht eine Bessere hierarchisierung von Anweisungen bei einer Berechnung.

Quantencomputer

Heute möchte ich mein Halbwissen unter beweis stellen und zeigen, dass ich von Quantencomputern einfach keinen Schimmer habe.

Zuerst einmal: Was ist das überhaupt?

Ein Quantenkomputer ist eine Maschine, die sich die Eigenschaften subatomarer Teile zunutze macht. Auf diesem Gebiet der Physik, in diesen Größenordnungen finden die Regeln der Klassischen Physik keine Anwendung mehr. Es wird alles unscharf und wahrscheinlichkeiten spielen eine grosse Rolle.
Nun einige dieser Eigenschaften, die expreimentell nachgewiesen wurden zeigen, dass man sie theoretisch nutzen könnte um damit unglaublich schnelle Computer zu bauen.

Diese Computer könnten einige Probleme, die mit Klassischen Berechnungsmethoden sehr lange dauern würden wesentlich effizienter berechen. Das Bekannteste Beispiel hierfür ist der Shor-Algorithmus, der Quantenmechanische Effekte ausnutzt um Zahlen in ihre Primfaktoren zu zerlegen.


Quantencomputer arbeiten mit sogenannten Qubits, verschränkten Quanten, die im Prinzip die selbe Funktion erfüllen wie Bits in klassischen Computern. Allerdings kann ein Qubit mit seinen Superpositionen bis zu 4 Zustände annehmen und nicht, wie ein klassisches Bit nur 2.

Nun bin ich aber leider mit meinem Latein schon am ende. Weitere Erklärungen müsste ich abschreiben, da mein Verständnis im Bereich der Quantenphysik sehr begrenz ist.
Das Superpositionsprinzip und die Verschränkung von Teilchen spielen ein Rolle. Allerdings hae ich bei meiner Recherche keine Einfache Erklärung für eine Anwendung gefunden.

Hard und Software

Hard und Software

Heute möchte ich mich diesen beiden elementaren Bestandteilen widmen. Die klassische Antwort auf die Frage: " Was ist der Unterschied zwischen Hard und Software " lautet: " Hardware ist das, was man Anfassen kann, Software alles, was man eben nicht anfassen kann" selbstverständlich beziehe ich mich hier auf die Bestandteile eines Computers.

Die Hardware sind dabei die mechanischen oder elektronischen Bauteile der Maschine. Momentan wird fieberhaft daran gearbeitet die Quote an mechanischen Bauteilen so weit wie möglich zu senken.
Dabei fällt mir ein, dass das endgültige Ziel der Computerentwicklung sein wird, auch auf elektronsiche Bauteile zu verzichten.
Wie? Nun das steht noch in den Sternen, aber die Technologie, die hierzu in der lage sein wird und deren auftreten das Antlitz der Welt verändern wird ist das Quantum Computing. Ich muss mir merken auch darüber unbedingt noch einmal einen Blogeintrag zu machen.

Nun aber zurück zur konventionellen Computertechnologie.

Also, die Hardware ist der Teil des Computers, der das tut, was Ergebnisse liefert. Die Software ist die notwendige Information dafür.

Auf wikipedia steht der Satz: " Software ist im Voraus geleistete geistige Arbeit ". Formidabel. Genau so habe ich das auch immer empfunden. Bei der Entwicklung von Software überlegt man sich die Arbeitsschritte, die zur Bewältigung einer Aufgabe notwendig sind im vorraus, und versucht dann auf möglichst effiziente Weise der Maschine, die diese Arbeit tun soll zu erklären wie.
Eine KI wie bei Star Trek, der man sagen kann, was man getan haben möchte ( "Computer bitte spring aus dem Fenster") wäre dabei ein großer Fortschritt in sachen Programmentwicklung. Allerdings wäre eine Künstliche Intelligenz, die diese Vorgänge beherrschte wohl in der Lage selbst die Notwendigkeit von Programmen zu erkennen und diese zu schreiben.

Hier haben wir also noch ein Thema: Künstliche Intelligenz ( das mag ich am liebsten!?)