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




Интересные новости
Бывшие создатели Apple HomePod выпустят революционную аудиосистемуБывшие создатели Apple HomePod выпустят революционную аудиосистему
Zen 3 отложен на 2021 год: по слухам, AMD погналась за 5 нмZen 3 отложен на 2021 год: по слухам, AMD погналась за 5 нм
Юристы собирают армию недовольных SMR-дисками для похода войной на Western DigitalЮристы собирают армию недовольных SMR-дисками для похода войной на Western Digital
Gigabyte выпустила игровые ноутбуки Aorus 5 vB и 7 vB на базе Core i7-10750HGigabyte выпустила игровые ноутбуки Aorus 5 vB и 7 vB на базе Core i7-10750H
Исполнительный директор Magic Leap сообщил о скором уходе со своего постаИсполнительный директор Magic Leap сообщил о скором уходе со своего поста
Блок рекламы


Похожие новости

Из Intel утекла документация по Tiger Lake и графике Intel XeИз Intel утекла документация по Tiger Lake и графике Intel Xe
Графике Intel Xe из процессоров Tiger Lake-U приписали зверские показатели в 3DMarkГрафике Intel Xe из процессоров Tiger Lake-U приписали зверские показатели в 3DMark
Dell обновила бизнес-ноутбуки Latitude процессорами Intel Comet Lake-U vPro и 5G-модемамиDell обновила бизнес-ноутбуки Latitude процессорами Intel Comet Lake-U vPro и 5G-модемами
Обновлённые десктопы Dell OptiPlex получили процессоры Intel десятого поколенияОбновлённые десктопы Dell OptiPlex получили процессоры Intel десятого поколения
Джим Келлер продвигает в Intel модульную архитектуру процессоровДжим Келлер продвигает в Intel модульную архитектуру процессоров
Производительность Intel Xe DG1 оставляет желать лучшего, но надежда ещё естьПроизводительность Intel Xe DG1 оставляет желать лучшего, но надежда ещё есть
Первые тесты 4-ядерного 2,8-ГГц Intel Tiger Lake U — AMD может не беспокоитьсяПервые тесты 4-ядерного 2,8-ГГц Intel Tiger Lake U — AMD может не беспокоиться
Intel представила новые Core vPro и Xeon W для корпоративных десктопов и ноутбуковIntel представила новые Core vPro и Xeon W для корпоративных десктопов и ноутбуков
Intel Core i9-10900K в стресс-тесте нагрелся до 93 °C несмотря на жидкостное охлаждениеIntel Core i9-10900K в стресс-тесте нагрелся до 93 °C несмотря на жидкостное охлаждение
Сфера применения графики Intel DG1 ограничится мобильным сегментомСфера применения графики Intel DG1 ограничится мобильным сегментом
Последние новости

Подгружаем последние новости