13.11.2014

Новое измерение для интегральных схем: наномагнитная 3D-логика

Sciencedaily_13_11_14

Специалисты в области электроники из мюнхенского технического университета (TUM) продемонстрировали новый вид строительных боков для цифровых интегральных схем. Эксперименты показывают, что чипы компьютеров будущего можно построить на основе трехмерных сборок из наноразмерных магнитов вместо транзисторов. Поскольку основная технология, используемая в электронной промышленности, приближается к фундаментальным пределам своих возможностей, исследователи из TUM и их коллеги из университета Нотр-Дам изучают в качестве альтернативы «магнитные вычисления».

С помощью трехмерной сборки наноразмерных магнитов исследователи реализовали так называемый мажоритарный логический ключ, который может выполнять функции программируемого переключателя в цифровой схеме. Они объясняют принцип работы на простом примере. Вспомните, как ведут себя обычные магнитные бруски, когда вы подносите один брусок к другому — противоположные полюса притягиваются, а одинаковые полюса отталкиваются. Теперь представим, что несколько магнитных брусков соединены и удерживаются вместе в фиксированном положении за исключением одного магнита. Их магнитные поля можно рассматривать как одно целое, и полярность магнита «север-юг», которая может свободно меняться на противоположную, будет определяться ориентацией большинства фиксированных магнитов.

Ключи, сделанные из наномагнитов со связанными полями, действуют аналогичным образом, переключение их полярности представляет переход между булевскими логическими состояниями, то есть между бинарными числами «1» и «0». В трехмерном мажоритарном ключе, о котором сообщали исследователи из группы TUM–Нотр-Дам, состояние устройства определяется тремя магнитами на входе (один из них расположен на 60 нм ниже двух других). Состояние устройства считывается одиночным магнитом на выходе.

Все участники полупроводникового бизнеса выигрывают от совместных усилий в рамках отрасли — разрабатываются долгосрочные дорожные карты, в них прокладываются потенциальные пути к достижению общих технологических целей. В недавнем издании Международной технологической дорожной карты по полупроводникам устройствам на наномагнитной логике в наборе разнообразных направлений исследований по созданию новых приборов уделено большое внимание. Магнитные цепи являются энергонезависимыми, это означает, что для запоминания состояния, в котором они находятся, не требуется питания. Предельно низкое энергопотребление является одной из наиболее важных характеристик этих устройств. Они также способны функционировать при комнатной температуре и нечувствительны к воздействию радиации.

Возможность увеличивать число ключей, размещаемых на подложке, имеет особое значение. Наномагнитная логика может быть весьма плотно упакована по нескольким причинам. Основные строительные блоки, индивидуальные наномагниты, по размерам сопоставимы с индивидуальными транзисторами. Более того, там, где для транзисторов необходимы контакты и проводниковые соединения, наномагниты работают только на связи полей. Кроме того, при компоновке CMOS и наномагнитных приборов, выполняющих одинаковые функции, например, так называемые полные сумматоры, прибор может содержать меньшее число магнитов, чем транзисторов, для выполнения того же самого действия.


 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

Оцените, пожалуйста, удобство и практичность (usability) сайта:
Хорошо
Нормально
Плохо

Купить набор тату
Купить Katadyn! Набор для очистки воды Katadyn. Экстренные случаи
tattoosklad.ru
Лента для крепления сип
Псковская лента новостей
fortisflex.ru
Гидроизоляция крыши
Гидроизоляция Ремонт
skgsk.ru