|
 Все новости от 26 июня 2006 г.
Вращающиеся электроны ускорят работу процессоров
Новое открытие физиков может существенно повысить производительность процессоров, позволив заменить электрические проводники микроволнами.
В случае успеха анонсированного в четверг проекта стоимостью £555 тыс. обнаруженный недавно физический эффект может оказать неоценимую услугу производителям микросхем, которые ищут способ ускорить работу своих изделий.
Рассчитанный на три года международный проект под эгидой Университета Bath ставит своей целью исследование возможности заменить проводники микроволнами. Однако вместо сложных передатчиков и приемников для генерации радиосигналов будет применяться «планарный спин-генератор» (planar spin oscillator) — напоминающее транзистор устройство, в котором используется недавнее открытие.
«Это напоминает генерацию сигналов в ЯМР-томографе, — пояснил ZDNet UK д-р Ален Ногаре (Alain Nogaret) из Университета Bath, — Только сигналы генерируются устройством размером меньше 100 нм, которое может быть выполнено заодно с остальной кремниевой схемой».
Ногаре анонсировал этот способ достижения эффекта, называемого «инверсным спин-резонансом электрона» (inverse electron spin resonance), в прошлом году в научном журнале Physical Review Letters. «Цель проекта заключается в том, чтобы создать устройство и продемонстрировать, как оно передает и принимает радиосигналы, — сказал он. — Нам придется конкурировать с оптическими проводниками, но наше устройство легче интегрируется в существующие микросхемы, чем оптика».
Планарный спин-генератор потребляет очень мало энергии — всего один нановатт. Но с ростом числа компонентов потребляемая энергия растет экспоненциально. Одно из наиболее необычных и полезных его свойств заключается в том, что меняя прилагаемое напряжение, устройство можно настраивать в чрезвычайно широком диапазоне частот: от нуля до 500 ГГц. Это очень эффективный способ модуляции и высокоскоростной передачи сигналов. Он обещает гораздо большие экономичность, быстродействие и гибкость по сравнению с электрическими проводниками, что позволит конструкторам создавать более быстрые и сложные микросхемы.
Эффект заключается в том, что на электроны, заключенные в тонком плоском слое, воздействует магнитное поле определенной формы. Оно заставляет их колебаться, генерируя радиоволны. Ногаре говорит, что хотя в исследовании применяются полупроводники на основе арсенида галлия, идея применима и к стандартному кремниевому производственному процессу.
«Принцип очень прост, красив и заманчив, — сказал Ногаре. — Это лишь первая ступень демонстрации нового физического эффекта в действии, но после завершения проекта мы начнем взаимодействовать с коммерческими организациями». По его расчетам, готовые устройства могут появиться через пять-десять лет после завершения проекта и будут работать в 200-500 раз быстрее существующих процессоров.
 Предыдущие публикации:
| 
