|
Компьютерные чипы будут в 1000 раз производительней
|
|
|
|
Новый метод проектирования и изготовления компьютерных чипов может значительно ускорить обработку информации, по крайней мере, сделать её в тысячу раз быстрее, чем это могут лучшие из существующих чипов, говорят исследователи.
|
|
|
|
Новый метод, основанный на использовании материала, называемого углеродной нанотрубкой, позволяет учёным делать чип в трех измерениях.
|
|
|
|
3D-дизайн даёт возможность вмещать память, которая хранит данные, и процессоры в том же самом крошечном пространстве, говорит один из разработчиков новых чипов докторант в области электротехники в Стэнфордском университете Макс Шулакер.
|
 |
|
Уменьшение расстояния между двумя элементами может резко сократить время, необходимое компьютеру для выполнения своей работы, заявил учёный на форуме технологий, проходившем в начале сентября под эгидой агентства передовых оборонных исследований DARPA.
|
|
|
|
В соответствии с законом Мура, число транзисторов на конкретном кремниевом чипе удваивается каждые два года. Этот закон работает: транзисторы становятся всё миниатюрней, с крохотными элементами размером всего 5 нанометров, а самый маленький функциональный элемент имеет размеры 7 нанометров. (Для сравнения, в среднем ширина человеческого волоса составляет около 100 тысяч нанометров.)
|
|
|
|
Однако, сокращение размеров означает, что квантовый эффект частиц при таких масштабах может нарушить нормальное функционирование. Таким образом, вполне вероятно, что закон Мура перестанет работать в течение ближайших 10 лет, считают эксперты. Кроме того, уменьшение размеров транзисторов до определённого предела не позволит реализовать многое из того, что может сделать компьютеры быстрее.
|
|
|
|
Чтобы обойти эту проблему, Шулакер и его помощники в Стэнфордском университете Субхасиш Митра и Филипп Вонг прибегли к использованию совершенно нового материала — углеродных нанотрубок или крохотные сетчатых стержней из атомов углерода, которые можно обрабатывать при низких температурах. Углеродные нанотрубки (УНТ) имеют электрические свойства аналогичные обычным кремниевым транзисторам.
|
|
|
|
В прямой конкуренции между кремниевыми транзисторами и транзисторами на УНТ «победит УНТ», считает Шулакер, заявив: «Такие транзисторы будут лучше и быстрее, и с меньшим потреблением энергии».
|
|
|
|
Тем не менее, по словам Шулакера, углеродные нанотрубки растут крайне беспорядочным образом, «напоминая тарелку со спагетти», что никуда не годится для изготовления схем. Поэтому исследователи разработали метод выращивания нанотрубок в узких канавках, служащих направляющими для их формирования требуемым образом.
|
|
|
|
В 2013 году команда построила компьютер на УНТ, о котором была опубликована статья в журнале Nature. Однако, этот компьютер был очень медленным и громоздким, с относительно небольшим количеством транзисторов.
|
|
|
|
Теперь они создали систему для укладки памяти и транзисторных слоёв, с крошечными проводами для их подключения между собой. Новый 3D-дизайн сократил время прохождения в цепи между транзистором и памятью, и в результате архитектура способна производить молниеносные вычисления — в тысячи раз быстрее, чем это было возможно, сказал Шулакер. Учёные изготовили с использованием новой архитектуры множество сенсорных пластин, способных обнаруживать всё — от инфракрасного света до определённых химических веществ в окружающей среде.
|
|
|
|
Следующим шагом является дальнейшее масштабирование системы, чтобы сделать большее количество уже более сложных чипов.
|
|
|
|
http://gearmix.ru/archives/22528
|
