Спин-транзисторы увеличат быстродействие компьютеров в миллион раз

20.07.2012

Группа американских исследователей из Северо-Западного Университета разработала семейство совершенно новых логических сетей, которые вместо обычных транзисторов используют приборы на магнитных полупроводниках. Ученые заявляют, что это может повысить мощность компьютеров будущего в миллион раз. Иначе говоря, речь идет о спинтронике, которая вместо заряда электрона использует его другую характеристику - спин. Спинтронику давно прочат на замену электронике, но логических спиновых сетей еще пока не было.

Как известно, эмпирический закон Мура гласит, что примерно каждые два года количество транзисторов в микрочипе удваивается. Это правило работает с пятидесятых годов прошлого столетия, но сейчас стало сбоить, поскольку транзисторы почти исчерпали возможности в плане дальнейшей миниатюризации. Одним из основных препятствий здесь называют тепловыделение транзисторов - чем их больше в микрочипе, тем сильнее он греется. Поэтому применение сегодняшних транзисторов в компьютерах будущего не представляется возможным.

В 2010 году та же группа создала, а потом и запатентовала так называемые магниторезистивные биполярные спин-транзисторы, а теперь они научились делать из них новые логические сети.

"Мы разработали устройство, основанное на логических сетях, способных выполнять все необходимые операции булевой логики, - утверждает профессор Уолтер Мерфи, один из авторов разработки. - Наша спинтронная логика способна с успехом выполнять все операции, которые сегодня требуются от схем с обычными транзисторами, но с меньшим количеством элементов и с намного большей производительностью. По его словам, созданные ими "спиновые логические сети" в потенциале способны привести к появлению компьютеров, в миллион раз более эффективных, чем те, которые сегодня может предложить рынок. Исследователи полагают, что на реализацию этой идеи им понадобится около десяти лет.

<< Назад: Мечников ошибался 20.07.2012

>> Вперед: Влияние температуры воды на народные беспорядки 19.07.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива На Земле заканчивается фосфор 23.08.2021 Международная группа ученых из Дании и Великобритании выяснила, что в скором будущем человечество может столкнуться с острой нехваткой фосфора. На Земле заканчивается жизненно важный ресурс Причиной дефицита фосфора, необходимого для производства сельскохозяйственных продуктов, станет нерациональное использование минеральных удобрений, которые вымываются в океаны. Нехватка фосфора потенциально грозит человечеству голодом. За последние 50 лет количество используемых фосфорных удобрений возросло в 50 раз, а к 2050 году спрос на них потенциально должен удвоиться. Если для сохранения фосфора ничего не будет сделано, его запасы в скором времени могут значительно истощиться. Некоторые теоретические модели предсказывают, что при нынешних уровнях потребления доступный фосфор может исчезнуть уже через 80 лет, что станет причиной неурожаев. Согласно более консервативным оценкам, это произойдет через 400 лет, но самые пессимистичные прогнозы указывают на 40 лет. По мнению исследователей, условием предотвращения фосфорного кризиса станет сокращение его применения, а также разработка способов повторного использования. Создание замкнутой системы рециркуляции позволит применять фосфаты до 46 раз в качестве удобрений, топлива или продуктов питания, но решения проблемы, которая затрагивает загрязненные удобрениями водоемы, не существует.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025