Созданы фотонные транзисторы, которые продлят жизнь закону Мура

13 Июля 2013 в 19:00, Владимир Скрипин 2 852 просмотра 14

Фотонный транзистор

Исследователи из Венского университета показали полупроводниковый транзистор, который для переключения между значениями 0 и 1 использует вместо электрических импульсов свет. Стоит отметить, что команда ученых уже демонстрировала похожий транзистор два года назад, но он имел один существенный недостаток по сравнению с новой ревизией – для его работы требовалась внешняя магнитная катушка. Для работы фотонного транзистора нового поколения не только не требуется внешняя магнитная катушка, но и скорость переключений у него гораздо выше, а энергопотребление – ниже.

Фильтр

Переключение осуществляется благодаря изменению поляризации света. Теоретически поляризацию света можно изменить, но сделать это без потери значительного количества волн очень сложно. При распространении света через оптически неактивные вещества, на которых воздействует стороннее магнитное поле, поляризация света может меняться (эффект Фарадея). Правда, в нормальных условиях данный эффект слишком незначителен. Группе ученых из Венского университета удалось усилить этот эффект.

Терагерцевое излучение пропускается через специальные пластинки из теллурида ртути и под воздействием напряжения меньше 1 В поляризация световых волн изменяется. Данное излучение относится к невидимому диапазону света с длиной волны около миллиметра и частотой, к которой современные процессоры смогут подойти только через некоторое время. Стоит отметить, что изменение поляризации все еще осуществляется под воздействием магнитного поля, но в новых транзисторах сила магнитного поля не имеет приоритетного значения, а сам процесс полностью зависит от количества вовлеченных в него электронов. Волны либо проходят дальше, либо нет – это соответствует переключению между значениями 0 и 1.
Это очень важно одновременно по нескольким причинам.

«Компоненты современных компьютеров, в которых информация передается только под влиянием электрического тока, практически достигли критической отметки развития. Замена тока светом даст множество новых возможностей и обеспечит большой рывок вперед», — заявил руководитель группы Андрей Пименов.

В теории переход к 8-нм технологическому процессу в 2018 году в тандеме с существующими технологиями могут обеспечить практически четырехкратный прирост производительности. На практике прирост окажется еще меньшим. Единственным выходом является поиск новых способов создания процессоров, иначе закон Мура «умрет» намного раньше, чем человечество достигнет физических пределов производства.

Технология Intel Near Threshold Voltage

Компания Intel пытается повысить энергоэффективность вычислительных ядер путем сокращения потерь при доставке электричества – технология Near Threshold Voltage. Правда, она заключается в переключении транзисторов из одного состояния в другое при напряжении, которое является очень близким к пороговому значению, но это никаким образом не влияет на основы. В настоящее время нужны нестандартные подходы, которые позволят осуществлять переключение при более низком напряжении и высоких скоростях. Данное исследование терагерцевого излучения может стать фундаментом в долгосрочной стратегии замены традиционных кремниевых транзисторов.

Конечно, единственной проблемой на данный момент остается себестоимость процессора с 4,3 миллиарда фотонными транзисторами – это далеко не 300 долларов, но группа исследователей сделала большой рывок в течение последних двух лет. Придерживаясь аналогичных темпов в будущем, у них есть все шансы выпустить первый оптический процессор уже в конце нынешнего десятилетия. Возможно, в то же время стоит ждать появления квантовых компьютеров на основе кремниевых микросхем?

Стоит отметить, что не только команда Пименова работает над созданием фотонных транзисторов. Полгода назад компания IBM акцентировала внимание мира на кремниево-оптических микрочипах, но они имеют ряд недостатков, например использование слабого света вместо обычного медного провода для соединения.

Созданы фотонные транзисторы, которые продлят жизнь закону Мура

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

14 комментариев

  1. Newser

    Здорово! Молодцы!

  2. Баха

    Нужны инвестиции. Нету русских миллиардеров которые могли влить в это дело пару своих и производить в России? Ведь можно переманить ученных. Хотя Я не русский и не живу в России (мне то какое дело).

    • Евгений

      Дело в том, что русские миллиардеры это по сути своей воры, разворовавшие Российские богатства, их капиталы (наворованные деньги) находятся под контролем Западных богатейших семей (всякие Ротшильды и т.д.) и детишки этих российских миллиардеров живут и учатся за рубежом. На Западе не выгодно, чтобы в России развивалась наука, а выгодно чтобы наоборот- загибалась, а так как воры действуют в интересах запада, грабя Россию и увозя капиталы за рубеж, то и этим "нашим" российским миллиардерам не выгодно развивать науку. Все просто. И еще, в статье написано: "руководитель группы Андрей Пименов", а группа эта - группа исследователей из Венского университета, наших ученых Запад уже давно переманил )

      • Sam777

        Хочется сказать что-то в защиту Отечества нашего, но к сожалению, Вы правы :(

  3. sikakoenig

    Дожить бы до этого момента:) интересная технология

  4. NEPSTER

    Эта темка как раз для меня ))) вот они когда наткнутся на закон Эфира квантовых частиц вот озадачатся ))))) интересно, что будут в ступоре после результатов гамма излучений. Первый у них вопрос откуда он идёт ))))

  5. schiller

    ну и пантов, че из него можно спаять??? фото датчик для автоматических ворот??? так они давно уже работают на иф светодиодах...

    • Виталий

      Вы статью читали? Это транзистор с поляризационно-световым переключателем.
      Области применения: микропроцессоры (булевые), чипы оперативной памяти ОЗУ (булевые),
      квантовые процессоры (кэп стайл - кубитовые). В добавок это фундамент для всей электроники в целом.
      Быстрее света пока что ничего не обнаружили и энергозатраты на производство фотонов и поляризации более энергоэффективная задача в перспективе.

  6. 13

    Слабо конечно верится в технологию... Есть масса "но"...
    И вообще зачем париться со светом? а свет ли там? Ультрафиолет? интересно как по габаритам такой ПК... Каково влияние побочного света или посторонних осветительных приборов, наличие пыли или избыточная влажность помещения...

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.