Intel нашла замену транзистору: предложен необычный логический элемент с памятью

Intel нашла замену транзистору: предложен необычный логический элемент с памятью

Вопрос дальнейшего снижения масштабов техпроцесса волнует всех производителей полупроводников и компанию Intel в частности. Уменьшение размеров элементов на кристалле позволяет снижать как питание и потребление, так и увеличивать рабочие частоты. И хотя до теоретического предела работы традиционных КМОП-процессов ещё есть небольшой запас, проблемы с переходом на 10-нм технологические нормы показали, что каждый следующий нанометр надо вырывать у природы с неимоверными усилиями и затратами. При этом всем очень хочется, чтобы даже в эру после КМОП процессорные архитектуры продолжали соответствовать фон-неймановским. Это привычно и даёт возможность использовать опыт многих десятилетий. Реально ли это? В Intel считают, что реально.

Как сообщают в Intel, в журнале Nature опубликованы результаты совместной разработки специалистов компании и учёных из калифорнийского Университета в Беркли и Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory). В публикации сообщается о разработке логического элемента будущего. Элемент называется MESO: magneto-electric spin-orbit или, по-русски, магнитоэлектрический спин-орбитальный (МЭСО). По сравнению с транзисторами логика МЭСО может переключаться с напряжением в 5 раз меньшим, чем транзисторы в логике КМОП. В эксперименте элемент переключался с напряжением 500 мВ, но расчёты показывают, что переключение также будет происходить при напряжении 100 мВ.

Снижение напряжения для переключения элемента автоматически ведёт к снижению потребления и токов утечек. Разработчики считают, что МЭСО-логика уменьшит потребление чипов от 10 до 30 раз и обеспечит сверхнизкое потребление в ждущем режиме. Нетрудно представить, что разработка обещает толкнуть вычислительные архитектуры далеко вперёд, что в эру ИИ может оказать неоценимую услугу отрасли и людям. Мы же не хотим конкурировать со Скайнет за доступ к электростанциям? Шутка.

Но на этом вся прелесть в МЭСО не заканчивается. Этот элемент может также хранить информацию — как минимум один бит данных на один элемент. Тем самым информация может храниться там, где она обрабатывается. Мозги 2.0? Фишка в том, что в качестве материала для ячейки МЭСО используется мультиферроик в виде соединения висмута, железа и кислорода (BiFeO3). Мультиферроики (в советской литературе — сегнетомагнетики) отличаются тем, что в них существуют две и более упорядоченности. В противовес им, например, в ферромагнетике под воздействием внешнего электромагнитного поля проявляется намагниченность, а в сегнетоэлектриках — начинает течь ток.

Intel нашла замену транзистору: предложен необычный логический элемент с памятью

В мультиферроиках в виде соединения BiFeO3 атомы кислорода и железа внутри решётки из висмута создают электрический диполь и связанный с ними магнитный (спиновый) момент. Меняя направление электрического диполя с помощью напряжения переключения, также изменяется направление намагниченности. Последнее можно записать и позже считать как данные (0 или 1). Вторая часть аббревиатуры МЭСО — спин-орбитальный — означает, что считывание и запись данных происходит с использованием эффекта переноса вращательного момента, используя для этого спин-орбитальный момент электронов. Логический элемент и память в одной элементарной структуре — это очень интересно!


Олег Писарев, Supreme2.Ru

Коды для вставки в блог\форум



Вспомним другие новости из этого раздела?


Hard

←+Ctrl+→

Интересные новости
Чиплеты станут на поток: к концу года появятся первые инструменты для проектированияЧиплеты станут на поток: к концу года появятся первые инструменты для проектирования
Поддержка трассировки лучей в Intel Xe — ошибка перевода, никто такого не обещалПоддержка трассировки лучей в Intel Xe — ошибка перевода, никто такого не обещал
Корпус Dune Pro позволяет собрать свою версию Mac Pro из любых комплектующихКорпус Dune Pro позволяет собрать свою версию Mac Pro из любых комплектующих
Ноутбуки Lenovo ThinkPad E14 и E15 выполнены на платформе Intel Comet LakeНоутбуки Lenovo ThinkPad E14 и E15 выполнены на платформе Intel Comet Lake
Microsoft добавила на свои клавиатуры две новые клавишиMicrosoft добавила на свои клавиатуры две новые клавиши
Блок рекламы


Похожие новости

Видеокарты Zotac GeForce GTX 1660 Super оснащаются памятью GDDR6Видеокарты Zotac GeForce GTX 1660 Super оснащаются памятью GDDR6
Поддержка трассировки лучей в Intel Xe — ошибка перевода, никто такого не обещалПоддержка трассировки лучей в Intel Xe — ошибка перевода, никто такого не обещал
Ноутбуки Lenovo ThinkPad E14 и E15 выполнены на платформе Intel Comet LakeНоутбуки Lenovo ThinkPad E14 и E15 выполнены на платформе Intel Comet Lake
MSI Creator X299: материнская плата для продвинутых рабочих станций на Intel Core-XMSI Creator X299: материнская плата для продвинутых рабочих станций на Intel Core-X
Intel предложила концепцию памяти с защитой от «спекулятивных» атакIntel предложила концепцию памяти с защитой от «спекулятивных» атак
Intel меняется: 18-ядерный Core i9-10980XE будет стоить дешевле $1000Intel меняется: 18-ядерный Core i9-10980XE будет стоить дешевле $1000
Мини-ноутбук OneMix 3Pro оснащён 2K-экраном и чипом Intel Amber Lake YМини-ноутбук OneMix 3Pro оснащён 2K-экраном и чипом Intel Amber Lake Y
Intel может удивлять: стала известна цена Core i9-9900KS Special EditionIntel может удивлять: стала известна цена Core i9-9900KS Special Edition
Intel делится планами по Optane и обещает энергонезависимые DIMM в рабочих станцияхIntel делится планами по Optane и обещает энергонезависимые DIMM в рабочих станциях
Intel NUC Chaco Canyon: компактный компьютер с пассивным охлаждениемIntel NUC Chaco Canyon: компактный компьютер с пассивным охлаждением
Последние новости

Подгружаем последние новости