Будущее без транзисторов? Новый чип окружает ограничения кремния

Физики нашли энергетическую альтернативу.

Международная команда ученых, возглавляемая физиками в Университете Вены, провела прорыв в компьютерных технологиях. Исследователи разработали «интеллектуальное» универсальное устройство, которое использует спинные волны (магнины) для выполнения различных задач для обработки информации с исключительной энергоэффективностью.

Результаты опубликованы в Nature Electronics и демонстрируют значительный потенциал для развития следующих генераторных телекоммуникаций, компьютерных и нейроморфных систем. Исследователи внедрили метод «обратной инженерии», который позволяет алгоритмам автоматически устанавливать систему для выполнения определенных функций.

Современная электроника сталкивается с серьезными проблемами, включая высокое потребление энергии и растущую сложность дизайна. Magnony — использование количественных спиновых волн в магнитных материалах — предлагает многообещающую альтернативу, которая обеспечивает эффективную передачу и обработку данных с минимальными потери энергии.

Исследовательская группа, возглавляемая Андреем Чумаком группой наномагнетизма и магнитиков в Венском университете, создала уникальную экспериментальную систему. Система основана на 49 контурах с индивидуально контролируемым током, расположенными на слое иррига-железного граната, которые генерируют регулируемые магнитные поля для управления магнонами.

Первый автор статьи, Нура Зенбаа и ее коллеги посвятили более двух лет разработке и тестированию прототипа. Он Он успешно выполняет две ключевые функции: он действует как фильтр ленты и демольтиплексор — компоненты, имеющие решающее значение для следующих беспроводных сетей.

В отличие от традиционных систем, которые требуют специализированных компонентов, это универсальное оборудование может адаптироваться к различным приложениям, снижая сложность, затраты и потребление энергии. Дополнительные исследования подтверждают, что устройство может выполнять любую логическую операцию на бинарных данных, что делает его потенциальной альтернативой традиционным процессорам.

Хотя текущий прототип все еще довольно большой и интенсивный энергией, он будет миниатюрным до менее 100 нанометров, позволит значительно повысить эффективность. Это прокладывает путь к энергосберегающим системам универсальной обработки данных и экологическим компьютерным технологиям будущего.