Фотонные транзисторы без недостатков

Фотонные транзисторы без недостатков



Наука

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.

Фотонные транзисторы без недостатков

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.

Фотонные транзисторы без недостатков

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.



По материалам: www.hi-news.ru

Теги: Транзистор, Фотонный, Свет, Полупроводник, Квант




Новое по теме: Наука


Тематические новости:


Категория: Техника » Наука
| 16-07-2013, 20:41 | Просмотров: 1450 | Комментарии (0)

Реклама

 

Загрузка ...

 

 




Комментарии:


Добавление комментария:

 Ваше Имя:
 Ваш E-Mail:
Введите код:

( Ctrl + Enter )

 






Copyright 2005 - 2016 © GizMod.Ru | GizModo.Ru | GizmoSoft.Ru | GizMobi.Ru
При републикации приветствуется ссылка на первоисточник.
Запросов: 3 (0,0815).