Создан первый программируемый нанопроцессор

Тема в разделе "Наука и космос", создана пользователем Jedy, 12 фев 2011.

  1. Jedy

    Jedy Генерал(Детер_9002)

    Сообщения:
    3.341
    Симпатии:
    669
    [​IMG]
    Новая схема, собранная из нанопроводков, может быть настроена на выполнение различных арифметических и логических функций. Это важный шаг на пути построения компактных и экономичных схем, воплощающих помимо прочего и новый подход в технологии производства электроники.

    Необычную схему построили Чарльз Либер (Charles Lieber) и его коллеги из Гарварда, а также специалисты из группы наносистем американской корпорации MITRE. Устройство основано на массиве германиевых проводков диаметром 10 нанометров, покрытых кремниевой оболочкой. Их разместили на подложке из диоксида кремния. Поверх проводков нанесли тонкий слой из оксидов металлов, а затем накрыли сеткой из металлических проводков.

    В точках пересечения двух наборов проводников образовались энергонезависимые полевые транзисторы. Группы таких элементов авторы схемы связали между собой так, что выходы одних транзисторов служили управляющими входами для других.

    Приложением высокого напряжения к определённым контактам на схеме эту сетку можно программировать. А далее, уже при низком напряжении, вся связка транзисторов может работать в соответствии с заданной логикой.

    [​IMG]
    На этом снимке на заднем плане подложен рисунок, демонстрирующий фрагмент архитектуры нанопроцессора (фото Lieber Group, Harvard University).​

    «Созданная схема содержит 496 программируемых транзистров на площади 960 квадратных микрометров», — сообщает Nature.

    Авторы устройства показали, что оно способно суммировать и вычитать сигналы, а также выполнять ряд других операций. (Подробности опыта раскрывает статья в Nature.)

    [​IMG]
    Общая архитектура процессора на основе нанопроводков. Авторы придумали каскад из связанных цепочкой повторяющихся «плиток» (одна обведена пунктиром). Розовым цветом показаны удерживающие заряд нанопроводки, серым – металлические проводки, синим – контакты для ввода-вывода сигналов (иллюстрация Hao Yan, Charles M. Lieber et al./Nature)​

    В этой работе важными оказались сразу несколько моментов. Нанопроволочные транзисторы поддерживают своё состояние без подвода питания и исключают токи утечки, что вместе с малыми размерами, теоретически, означает в 10-100 раз более энергоэффективные схемы, чем нынешние.

    Ранее исследователи уже создавали единичные логические вентили из полупроводниковых нанопроводов и даже небольшие схемы из углеродных нанотрубок.

    Но большой проблемой оказалось масштабирование. «Трудности возникали в многократном воспроизведении структуры из нанопроволочек. Каждая такая структура должна быть идентична соседней, чтобы схема работала, как задумано. Группа Либера разработала способ массового получения идентичных нанопроводов», — объясняет суть прорыва Technology Review.

    В новой схеме нанотранзисторы были сгруппированы в два блока, и авторы устройства показали, что могут управлять работой одного при помощи второго. А это — ещё один момент, открывающий дорогу к построению более сложных чипов по данной технологии.

    [​IMG]
    Оптические и электронные фотографии участка схемы с двумя наборами нанотранзисторов («синий» и «красный» прямоугольники на фото a), масштабная линейка – 40 микрометров. b – увеличенный участок, обведённый синим на a, линейка 40 мкм. Белый пунктир – непосредственно блок с нанотранзисторами. c – увеличенный «красный» регион с фото a, линейка – 40 мкм. d – увеличенный участок, обведённый зелёным на фото b, линейка – 1 микрометр. e – увеличенный участок, обведённый жёлтым на c, линейка – 1 мкм. f – область, обведённая синим на e, линейка – 1 мкм. Виден базовый полупроводниковый нанопровод и пересекающие его десять проводников из металла (фотографии Hao Yan, Charles M. Lieber et al./Nature)​

    Ещё новая схема показала перспективу необычного метода изготовления электроники «снизу вверх» (то есть с последовательным наложением частей схемы на подложку). Он отличается от принятого в полупроводниковой промышленности способа «сверху вниз», когда на полупроводниковую заготовку через трафарет словно фотография проецируется схема, а затем в определённых местах удаляются лишние слои.

    Нанопроводковая схема может быть выстроена на любой подложке и потенциально способна оказаться более тонкой и компактной.

    Пока, впрочем, опытный образец от Либера и его коллег не готов поспорить по миниатюрности и скорости с самыми высокоплотными классическими микросхемами. Перед нами лишь эксперимент. В дальнейшем авторы устройства попробуют сократить размеры элементов схемы и нарастить число транзисторов до нескольких тысяч.
    Автор: Леонид Попов
    Источник: membrana.ru
     
  2. Fanatic

    Fanatic Надежный

    Сообщения:
    2.396
    Симпатии:
    1.133
    Jedy - ты наверное тоже RSS feed читаешь? :)
     
  3. Jedy

    Jedy Генерал(Детер_9002)

    Сообщения:
    3.341
    Симпатии:
    669
    Не, я бы замучался их читать=)
    Читаю выборочно и только то, что заинтересует=)
     
  4. iNeedfor

    iNeedfor Супер-модератор

    Сообщения:
    2.235
    Симпатии:
    1.214
    Вспомнились занятия по схемотехнике :| Вот оно новое, т.е. хорошо забытое старое! Те же программируемые матрицы, но на новом материале. А преподали как будто все с нуля изобрели :) Это как изобрести нановелосипед и описывать принцип работы наноцепочки, нанопедалей и системы нанонипеля :)

    Посмотрим, может быть с новыми материалами будет хороший выхлоп!
     
  5. Fanatic

    Fanatic Надежный

    Сообщения:
    2.396
    Симпатии:
    1.133
    Дык, не в этом дело :)
    Просто то, что сделано по нанотехнологиям - это как-бы вообще конец полупроводниковой промышленности. Дальше физически некуда двигаться. Упёрлись в атомы. Всё - абздец!
    Впереди лишь создание 3D-чипов.
     
  6. iNeedfor

    iNeedfor Супер-модератор

    Сообщения:
    2.235
    Симпатии:
    1.214
    Некуда двигаться, это когда дошел до скорости света ;) Ведь даже на атамарном уровне есть варианты выбора материалов и структуры, а то и вообще принципа работы.
    И я вижу еще несколько более интересные варианты развития помимо 3Дчипов
     
  7. Fanatic

    Fanatic Надежный

    Сообщения:
    2.396
    Симпатии:
    1.133
    Боюсь, что скорость больше, чем скорость света не только есть, но даже зафиксирована :)

    http://www.businesspress.ru/newspaper/article_mId_37_aId_26406.html

    СКОРОСТЬ СВЕТА БОЛЬШЕ НЕ ПРЕДЕЛ
    Мировое научное сообщество замерло в ожидании сенсации. Вопреки ожиданиям, она должна состояться не в биологии, а в физике.

    В британской "Таймс" появилось сообщение о том, что группа исследователей из Принстонского университета поставила эксперимент, в котором световой луч двигался со скоростью, в триста раз превышающей скорость света.

    Подробностей о самом эксперименте не сообщается. Человек, причастный к этому открытию - Лиджун Уонг из исследовательского института, принадлежащего корпорации "НЕК", - передал статью о своей работе в журнал "Нейчер" и по существующим там правилам не имеет права на комментарии, пока статья не будет опубликована. Информация все же просочилась в прессу, и на Уонга посыпалась такая лавина электронной почты, что он был даже вынужден "вынуть" из Интернета страничку со своими данными, заменив ее на извинения и просьбу подождать несколько недель. Единственное, что сказал Уонг журналистам: "Мои эксперименты имеют отношение только к свету, и никоим образом - к физическим объектам". Но это мало кого успокаивает.

    Под прессингом взбудораженных масс медиа многие коллеги Уонга вынуждены были давать комментарии, причем зачастую типа "Я не читал, но я скажу" - вещь по канонам научной этики немыслимая. Мнения, как водится, разделились. Профессор Рэймонд Чао из Калифорнийского университета признался, что хорошо знаком с работой Уонга и очень высоко о ней отозвался, правда, опять же обойдясь без подробностей. Нейл Турок, профессор математической физики из Кембриджского университета, заявил, что с большим интересом ждут публикации, но очень сильно сомневается, что работа Уонга серьезно изменит наши представления и мире.

    Надо отметить, что у многих эта работа вызывает серьезные возражения. Иначе, впрочем, и быть не может. Благодаря Альберту Эйнштейну невозможность преодоления светового барьера стала базовым принципом современной физики. Критики, знающие, в чем суть работы Уонга, или претендующие на такое знание, утверждают, что принстонский ученый замахнулся не только на световой барьер, но и на святая святых всего нашего мироздания - на закон причинности, по которому следствие обязательно идет после породившей его причины, но никак не до.

    Справедливости ради надо отметить, что пресловутый барьер был совсем недавно перейден группой итальянских ученых из Университета Болоньи - они превысили световую скорость "всего" на 25 процентов. Их эксперимент был всего лишь две недели назад детально описан в одном из местных научных журналов, но особого шума не вызвал. Сегодня руководитель этой группы доктор Гюнтер Нимтц откровенно ликует - он опять говорит о принципе причинности и о том, что законы физики не запрещают информации передаваться со скоростью, большей, чем скорость света.

    Словом, вокруг открытия Уонга уже сейчас идут ожесточеннейшие дебаты. Что само по себе нарушает принцип причинности. Причина - статья в "Нейчер" - еще не проявила себя, но следствие тут как тут. Подождем несколько недель?

    P.S. Наступление на световой барьер на самом деле идет уже давно - фактически с того самого времени, как он был установлен официально. Никто из серьезных физиков не подвергает сомнению гениальную догадку автора теории относительности о том, что, как тело ни разгоняй, все равно до скорости света его не разгонишь. Как и всякий запрет, это раздражает. К нынешнему времени найдены как минимум две лазейки, позволяющие его обойти. Например, если элементарная частица рождается уже летящей со скоростью, превышающей скорость света, то она никаких законов не нарушает - она не набирала скорость, она с самого начала ее имела такой. Есть еще некий квантовомеханический, "туннельный" эффект, за счет которого элементарная частица при определенных условиях может оказаться одновременно в двух отстоящих друг от друга местах. ("Время МН", 10.06.2000)
     
    2 пользователям это понравилось.
  8. Jedy

    Jedy Генерал(Детер_9002)

    Сообщения:
    3.341
    Симпатии:
    669
    Ещё:)
    Кстати, как статья выйдет - не забудь скинуть=)
     
  9. iNeedfor

    iNeedfor Супер-модератор

    Сообщения:
    2.235
    Симпатии:
    1.214
    Да, но для вычислительной техники это вряд ли что изменит, как мне кажется. Некоторые теории преодоления света или требуют определенных невыполнимых для электроники действий (разгон тела), или упираются на гиперпространство (т.е. компьютер находится в другом измерении. А толку нам от него?). Это чисто мой полет фантазии :)

    А статейку буду так же ждать на нашем любимом форуме. Пока я вижу только фарс.
     
  10. Fanatic

    Fanatic Надежный

    Сообщения:
    2.396
    Симпатии:
    1.133
    23.10.2009 11:25, Скорость света преодолена?
    Двум немецким физикам, по их собственным заверениям, удалось преодолеть скорость света. Это достижение способно подорвать наше понимание пространства и времени.
    http://www.innovanews.ru/info/news/hightech/1363/

    Двум немецким физикам, по их собственным заверениям, удалось преодолеть скорость света. Это достижение способно подорвать наше понимание пространства и времени.

    Согласно теории относительности Эйнштейна, для того, чтобы передвигать объект со скоростью более 186000 миль в секунду, потребовалось бы бесконечно большое количество энергии.

    Однако доктор Гюнтер Нимц и доктор Альфонс Сталгофен из университета Кобленца говорят, что им, возможно, удалось нарушить ключевой принцип теории.

    Физики говорят, что провели эксперимент, в котором микроволновые фотоны «путешествовали» между парой призм, каждая из которых переместилась на 3 фута.

    Если действительно удастся преодолеть скорость света, это приведет к массе разных последствий.

    Например, если космонавт сможет двигаться быстрее скорости света, он вернется еще до отбытия. Даже тепловая газовая пушка, тесты которой проводятся повсеместно, не способна спровоцировать столь серьезный парадокс.

    Ученые исследовали явление, так называемый туннельный эффект, который позволяет субатомным частицам преодолевать различные нерушимые законы.

    Доктор Нимц заявил, что это первое из известных нарушение теории относительности.
     
  11. iNeedfor

    iNeedfor Супер-модератор

    Сообщения:
    2.235
    Симпатии:
    1.214
    Fanatic, давай лучше без фарса и желтой прессы. В новой теме, без выдумок, с нормальной теоретической/практической частью, а не глупыми необоснованными заявлениями. Вот тот пример, что ты выше приводил. Там ученый обещал опубликовать статью, вот ее и выложи, когда/если она выйдет.
     
  12. Fanatic

    Fanatic Надежный

    Сообщения:
    2.396
    Симпатии:
    1.133
    Что-то больше похоже, что это всё обман... такчто продолжаем жить во Вселенной, подчиняющейся ОТО (общей теории относительности) :)