Программируемый процессор на базе молекул ДНК

15.09.2021

Исследователи Инчхонского национального университета Южной Кореи (INU) представили программируемый чип, который использует молекулы ДНК вместо традиционных кремниевых полупроводников.

Ранее для молекулярных вычислений специалистам приходилось вручную изготавливать нити и настраивать сложные конфигурации в реакционных пробирках. Микрожидкостный процессор (MPU) автоматизирует этот процесс, а детали конструкции печатаются на 3D-принтере.

По производительности прототип ожидаемо проигрывает электронным аналогам, но уже способен выполнять базовые логические операции, такие как AND, OR, XOR и NOT. Для управления системой необходимо внешнее устройство - ПК или смартфон.

Ученые предполагают, что процессоры на основе ДНК заменят электронные процессоры в будущем. Они потребляют меньше энергии и предоставляют платформу для трудоемких вычислений, таких как глубокое обучение и математическое моделирование.

Команда INU не первая рассматривает молекулы ДНК в качестве альтернативных вычислений. В 2016 году Microsoft совместно с Вашингтонским университетом продемонстрировали "цифровой ДНК-накопитель", способный хранить до 200 МБ данных.

Параллельно ученые работают и над другими видами процессоров - из углеродных нанотрубок, графена и дисульфида молибдена, но составить реальную конкуренцию кремниевым чипам им пока не удалось.

<< Назад: Защищенный ноутбук Gigabyte U4 15.09.2021

>> Вперед: Лазер может подглядывать в замочную скважину 14.09.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Цифровой апокалипсис 18.12.2021 Эксперты предупреждают, что через несколько лет мы столкнемся с цифровым апокалипсисом, связанным с экспоненциальным увеличением объема данных, о которых до недавнего времени никто не мог представить даже в самых смелых прогнозах. В связи с этим ученые призывают признать цифровой контент пятым состояние материи, наряду с газом, жидкостью, плазмой и твердым телом. Они утверждают, что в какой-то момент человечество накопит столько цифровых данных, что количество битов, составляющих эти данные, приблизится к количеству атомов, из которых состоит вся Земля (10 в 50-й степени). Для хранения и обработки такого количества информации человечеству потребуется намного больше энергии, в отличие от того, сколько оно производит в настоящее время. Отсюда и призыв ученых перестать рассматривать цифровой контент исключительно как виртуальную последовательность единиц и нулей, а относиться к нему как к конкретной физической величине, то есть материи. По оценкам, человечество ежедневно вырабатывает данные, для хранения которых необходимо использовать 2,5 триллиона байт (в восемь раз больше бита). Чтобы понять, сколько данных придется хранить на определенной области физического носителя, размер бита должен быть эквивалентен размеру атома. Если предположить, что количество данных, генерируемых человечеством каждый последующий год будет увеличиваться на 50%, то количество битов, необходимых для хранения такого объема информации, будет равно количеству атомов Земли через 150 лет. Следуя этой логике рассуждений, для хранения такого количества информации должна быть использована половина массы Земли. Звучит невероятно, но ученые привели расчеты, которые это подтверждают. Конечно, технологический прогресс и новые научные открытия могут привести к тому, что ситуация будет не столь драматичной. Тем не менее мы стремительно приближаемся к моменту, когда подобные предупреждения не следует игнорировать. Ученые также предполагают, что наша жизнь в будущем будет почти на 100% виртуализирована. Это означает, что она будет управляться компьютерными кодами и битами. Многим это может показаться увлекательным, но на самом деле такая перспектива пугает, и заставляет задуматься над библейским вопросом - Quo Vadis...

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026