Magnetai įsijungia į kompiuterių tranzistorių pamainos lenktynes

Sluoksniai nanomagnetų galėtų sumažinti ateities kompiuterių rajumą. Iš mažučių magnetų vietoje įprastinių energiją ryjančių tranzistorių pagaminti mikrolustai gali leisti atlikti tokias intensyvias skaičiavimo operacijas, kaip kodų parinkimas ar vaizdų apdorojimas, naudojant tik dalelę energijos.

Tradiciniuose kompiuterių lustuose informacijos bitai, nuliukai ir vienetukai vaizduojami kaip tranzistoriaus įtampa, kurių kiekvienam reikia atskiros vielos. Bet magnetai tą patį gali atlikti, pakeisdami magnetinio lauko orientaciją: tarkime, šiaurės-pietų kryptis reikštų 1, o pietų-šiaurės – 0. Polių apvertimas naudoja mažiau energijos, nei srovės tekėjimui viela, tad jų veikimui reikia mažiau energijos.

Nanomagnetai jau išdėliojami ant mikrolusto paviršių vienu sluoksniu, bet tinkamam jų veikimui reikia daugiau papildomos erdvės. Trimačių struktūrų kūrimas iš jų yra būtinas, jei norima nurungti tranzistoriais paremto dizaino tankį.

Irina'os Eichwald iš Miuncheno technikos universiteto Vokietijoje vadovaujama komanda sumąstė, kaip išauginti lustą, turintį 100 skaičiuojančių nanomagnetų sluoksnių.

Komanda sukūrė loginius vartus, vieną iš pagrindinių kompiuterio statybinių blokų, iš sudėtų nanomagnetų masyvų. Vietoje laidų, virš lusto esantys keli magnetai sukūrė magnetiniu laukus. Tada magnetai pakeičia savo orientaciją vienas po kito, kaip domino, magneto, atliekančio operaciją. Bandyme lustas naudojo 1/35 tranzistorių naudojamos energijos dalį (Nanotechnology, doi.org/tz3).

„Dabar daugybė skaičiavimų gali būti atliekami tuo pačiu metu, naudojant labai mažai energijos, kadangi nereikia kontaktinių laidų, kaip tranzistorių atveju. Tereikia kurti magnetinį lauką luste,“ sako Eichwald.

Tai turi potencialo, sako Peteris Bentley'is iš UCL. „Tai dar viena technologija, stojanti į silicio pamainos lenktynes.“

Paul Marks
New Scientist № 2981

   

Facebook komentarai