Жизнь в посткремниевой эре: нано
Жизнь в посткремниевой эре: нанопроцессоры, нанопамять, нанокомпьютеры Ведущие мировые производители процессоров и микросхем впервые заговорили о нанотехнологиях - применительно к своей продукции. Некоторые разработчики начинают представлять свои официальные планы будущих продуктов, в которых уже значатся наноразработки. Напомним, что концепция нанотехнологий предусматривает применение атомов и молекул различных веществ в качестве проводников или даже законченных устройств. На этой неделе было опубликовано официальное сообщение International Technology Roadmap for Semiconductors от имени Международного Комитета Производителей. В сообщении говорится о начале перехода к посткремниевой эры в схемотехнике. Производители из Японии, Европы, Кореи, США и Тайваня планируют в ближайшее время представить объединенный план перехода на новую технологию. Хотя на сегодняшний день, речь идет лишь о выработке концепции работы. По словам экспертов, уход от современных кремниевых чипов и переход на другие элементы способен в буквальном смысле перевернуть индустрию. Однако, по мнению экспертов, в ближайшие 10 лет человечество не сможет отказаться от привычных материалов. В обычных условиях на перестроение всей концепции создания процессоров и микросхем ушло бы лет 50. Однако у нас нет такого количества времени. Такая спешка в переходе на новые концепции схемотехники обусловлена тем, что кремниевые технологии уже практически исчерпали себя и создавать что-то принципиально новое, более инновационное, на старой основе невозможно. А человечество с каждым днем производит все больше информации и нам необходим рост вычислительных мощностей, примерно так, как это предусмотрено Законом Мура. За последние несколько лет производители уже не раз объявляли о создании полупроводников все меньшего размера, что позволяло размещать на одном чипе все больше транзисторов при постоянном размере первого. Самые последние образцы транзисторов - это всего лишь соединения около десятка молекул, при нынешних технологиях уменьшить размер транзистора просто невозможно. Но даже такие крохотные транзисторы гораздо больше, чем новый класс наноустройств, составленных из компонентов всего одной молекулы. На сегодняшний день ученые заняты экспериментами с различными материалами помимо кремния, которые могут быть использованы в процессорах будущего. По их словам, особую надежду вызывает органические молекулы и нанотрубки углерода. За последние несколько лет полупроводниковая индустрия всерьез занялась проблемой молекулярной электроники. Однако нанотехнологии - это не только высокотехнологичные устройства будущего, это еще и дешевый способ производства конечных устройств, так как сам по себе процесс отностительно не трудоемок и в случае применения промышленного метода производства нанотехнологии смогут снизить стоимость, скажем, процессоров или видеокарт. По словам ученых, переход на нанотехнологии будет полностью завершен в 2015 году, когда производители чипов смогут создавать новые классы таких устройств с низкими затратами. На последний встрече в Сеуле (Южная Корея) производители решили разделить исследования на три направления: химические исследования, физические и исследование схемотехнических процессов. В процессе исследования ученым предстоит разработать множество новых схем и решить большое количество проблем. Дело в том, что нанотехнологии оперируют квантовыми и молекулярными понятиями, где не действуют наши макрофизические законы. В таких сложно вообразимых масштабах элементы практически не имеют массы, а их основной показатель - это энергия. Ученым придется полностью перейти на работу с элементами квантовой физики и химии. На сегодняшний день, мировой лидер в производстве чипов, компания Intel, планирует представить 65-нанометровую технологию (1 нанометр = 0,000000001 метра), которая позволит изготавливать самые маленькие в мире транзисторы, однако даже она еще очень далека от подлинных нанотехнологий. Сегодняшние процессоры уже имеют "на борту" более миллиарда транзисторов, но первые образцы наноустройств сразу же смогут увеличить это число примерно в 1000 раз. Цель будущего десятилетия - создать процессор, имеющий более 1 триллиона транзисторов. Также ученые сегодня работают над еше одной альтернативной технологией, известной как переменные транзисторы. Впервые об этой технологии заговорили еще в середине 90-х годов. Данная технология опирается на уникальные свойства электронов присутствовать одновременно в двух состояниях и при этом сохранять свою стабильность. Переменный транзистор мог бы быть индикатором положения электрона, показывая тем самым заряженность или разряженность его состояния. Переменные транзисторы могут быть меньшего размера, чем обычные кремниевые и вместе с тем они не зависят от наличия напряжения, то есть они могут сохранять информацию даже без постоянного потребления тока. Есть и еще один подход к этой же концепции - технология электронных затворов. Впервые об этом варианте заговорили в квантовых лабораториях HP в Пало-Альто (Калифорния, США). Эта технология основывается на свойстве органических молекул быть в так называемом возбужденном и выключенном состоянии. Стоит отметить, что молекулы могут переходить из одного состояния в другое до триллиона раз в секунду и в том случае, если создавать процессоры на базе этой технологии, они могут быть в тысячи раз быстрее, чем самые производительные современные образцы. cybersecurity.ru
Жизнь в посткремниевой эре: нанопроцессоры, нанопамять, нанокомпьютеры Ведущие мировые производители процессоров и микросхем впервые заговорили о нанотехнологиях - применительно к своей продукции. Некоторые разработчики начинают представлять свои официальные планы будущих продуктов, в которых уже значатся наноразработки. Напомним, что концепция нанотехнологий предусматривает применение атомов и молекул различных веществ в качестве проводников или даже законченных устройств. На этой неделе было опубликовано официальное сообщение International Technology Roadmap for Semiconductors от имени Международного Комитета Производителей. В сообщении говорится о начале перехода к посткремниевой эры в схемотехнике. Производители из Японии, Европы, Кореи, США и Тайваня планируют в ближайшее время представить объединенный план перехода на новую технологию. Хотя на сегодняшний день, речь идет лишь о выработке концепции работы. По словам экспертов, уход от современных кремниевых чипов и переход на другие элементы способен в буквальном смысле перевернуть индустрию. Однако, по мнению экспертов, в ближайшие 10 лет человечество не сможет отказаться от привычных материалов. В обычных условиях на перестроение всей концепции создания процессоров и микросхем ушло бы лет 50. Однако у нас нет такого количества времени. Такая спешка в переходе на новые концепции схемотехники обусловлена тем, что кремниевые технологии уже практически исчерпали себя и создавать что-то принципиально новое, более инновационное, на старой основе невозможно. А человечество с каждым днем производит все больше информации и нам необходим рост вычислительных мощностей, примерно так, как это предусмотрено Законом Мура. За последние несколько лет производители уже не раз объявляли о создании полупроводников все меньшего размера, что позволяло размещать на одном чипе все больше транзисторов при постоянном размере первого. Самые последние образцы транзисторов - это всего лишь соединения около десятка молекул, при нынешних технологиях уменьшить размер транзистора просто невозможно. Но даже такие крохотные транзисторы гораздо больше, чем новый класс наноустройств, составленных из компонентов всего одной молекулы. На сегодняшний день ученые заняты экспериментами с различными материалами помимо кремния, которые могут быть использованы в процессорах будущего. По их словам, особую надежду вызывает органические молекулы и нанотрубки углерода. За последние несколько лет полупроводниковая индустрия всерьез занялась проблемой молекулярной электроники. Однако нанотехнологии - это не только высокотехнологичные устройства будущего, это еще и дешевый способ производства конечных устройств, так как сам по себе процесс отностительно не трудоемок и в случае применения промышленного метода производства нанотехнологии смогут снизить стоимость, скажем, процессоров или видеокарт. По словам ученых, переход на нанотехнологии будет полностью завершен в 2015 году, когда производители чипов смогут создавать новые классы таких устройств с низкими затратами. На последний встрече в Сеуле (Южная Корея) производители решили разделить исследования на три направления: химические исследования, физические и исследование схемотехнических процессов. В процессе исследования ученым предстоит разработать множество новых схем и решить большое количество проблем. Дело в том, что нанотехнологии оперируют квантовыми и молекулярными понятиями, где не действуют наши макрофизические законы. В таких сложно вообразимых масштабах элементы практически не имеют массы, а их основной показатель - это энергия. Ученым придется полностью перейти на работу с элементами квантовой физики и химии. На сегодняшний день, мировой лидер в производстве чипов, компания Intel, планирует представить 65-нанометровую технологию (1 нанометр = 0,000000001 метра), которая позволит изготавливать самые маленькие в мире транзисторы, однако даже она еще очень далека от подлинных нанотехнологий. Сегодняшние процессоры уже имеют "на борту" более миллиарда транзисторов, но первые образцы наноустройств сразу же смогут увеличить это число примерно в 1000 раз. Цель будущего десятилетия - создать процессор, имеющий более 1 триллиона транзисторов. Также ученые сегодня работают над еше одной альтернативной технологией, известной как переменные транзисторы. Впервые об этой технологии заговорили еще в середине 90-х годов. Данная технология опирается на уникальные свойства электронов присутствовать одновременно в двух состояниях и при этом сохранять свою стабильность. Переменный транзистор мог бы быть индикатором положения электрона, показывая тем самым заряженность или разряженность его состояния. Переменные транзисторы могут быть меньшего размера, чем обычные кремниевые и вместе с тем они не зависят от наличия напряжения, то есть они могут сохранять информацию даже без постоянного потребления тока. Есть и еще один подход к этой же концепции - технология электронных затворов. Впервые об этом варианте заговорили в квантовых лабораториях HP в Пало-Альто (Калифорния, США). Эта технология основывается на свойстве органических молекул быть в так называемом возбужденном и выключенном состоянии. Стоит отметить, что молекулы могут переходить из одного состояния в другое до триллиона раз в секунду и в том случае, если создавать процессоры на базе этой технологии, они могут быть в тысячи раз быстрее, чем самые производительные современные образцы. cybersecurity.ru