Юрий Гуралюк (guralyuk) wrote,
Юрий Гуралюк
guralyuk

Categories:

Миниатюризация транзистора идет согласно Первому закону Мура. Уже несколько атомов-атом.

Действующая модель из 7 атомов, модель из одного атома. Одна из базовых технологий современного мира. То есть переход к нано-технологиям, так или иначе, произойдет в самом ближайшем будущем. Контраст между разными культурами только усиливается? Традиционные "охотники и сибиратели" массово деградировав в пригородах громадных мегаполисов Третьего мира опустили грань массовой социальной ниже стадии "патриархального дикаря". Нанотехнологии и т.п. технологический рост превратил множество жителей развитых стран и причастных к ним групп населения иных регионов в общности, где стираются даже социально-биологические различия между полами. Никогда человечество не было столь многообразно. И эта многообразность пока будет только нарастать. Как и различие в уровнях развития между социальными париями в виде низших классов и целых групп стран и высшими классами и развитыми регионами.

***

Создан транзистор из семи атомов

Ученые создали транзистор, состоящий из семи атомов. Статья с описанием использованного специалистами метода опубликована в журнале Nature Nanotechnology. Коротко о работе пишет портал BBC News.

Транзистором называют электронное устройство, управляющее током в цепи за счет изменения напряжения или тока входного сигнала. Транзисторы используются во многих электронных устройствах, в частности в компьютерных чипах. Чем больше транзисторов расположено на одном чипе, тем он мощнее.

В 1965 году один из основателей корпорации Intel Гордон Мур сформулировал правило, согласно которому каждые два года число транзисторов на чипе должно удваиваться. Долгое время это правило, получившее название закона Мура, выполнялось, однако в последнее время скорость прироста числа транзисторов начала падать. Причиной этого стало приближение к физическому пределу - размер транзисторов сократился до десятков нанометров.

Авторы новой работы создали транзистор, заменив семь индивидуальных атомов кремния в кристалле на атомы фосфора. Ученые рассчитывают, что транзистор пригодится для создания более мощных вычислительных устройств, чем существующие, в том числе квантовых компьютеров. Подробнее о том, что такое квантовые компьютеры и каковы перспективы их применения, можно прочитать здесь.

Созданный учеными транзистор не является самым маленьким из всех существующих. Ранее исследователи разработали транзистор из одной молекулы.

Недавно группа физиков предрекла, что закон Мура перестанет выполняться через 75 лет. Это произойдет из-за того, что компьютеры приблизятся к минимально возможному времени выполнения одной вычислительной операции и уменьшить его еще больше будет невозможно.



***

Ученые создали транзистор из одной молекулы

Физикам из Мичиганского технологического университета удалось получить работающую модель переключателя, состоящего из одной молекулы. Работа исследователей опубликована в журнале Physical Review Letters. Это открытие может увеличить вычислительную мощность современных компьютеров в тысячи раз и помочь решить проблему надвигающегося предела миниатюризации.

Вся современная вычислительная техника построена на использовании транзисторов. Транзистором называется полупроводниковое устройство, которое предназначено для управления током в цепи двух электродов при помощи третьего. Можно сказать, что, регулируя напряжение на управляющем электроде, мы меняем сопротивление в цепи. Одной из функций транзистора является функция выключателя, то есть устройства, прерывающего движение тока, при подаче напряжения на управляющий электрод.

Создатели мономолекулярного переключателя поместили молекулу специального соединения между золотыми электродами. При силе тока в 142 микроампера в цепи резко изменилось сопротивление. Это стало следствием изменения квантового состояния электронов в молекуле под воздействием электромагнитного поля.

В 1965 году Гордон Мур, один из основателей компании Intel, сформулировал тезис, получивший название закон Мура. Этот закон утверждает, что количество транзисторов, помещающихся на одном чипе, удваивается каждые 2 года при сохранении стоимости чипа. В настоящее время размеры транзисторов составляют 45-65 нанометров, на подходе 32-нанометровые элементы.

Ожидается, что в 2020 году процесс миниатюризации остановится. Транзисторы достигнут такого размера, что уже не будут подчиняться законам классической физики, на которых построена работа современных вычислительных машин. Чтобы вычислительная техника развивалась дальше, необходимо либо сменить принципы работы (получив квантовый компьютер), либо создать принципиально новый транзистор. Американские исследователи считают, что их переключатель является важнейшим шагом на пути создания нового транзистора.

http://lenta.ru/news/2008/06/17/switch/

***

Ученые предрекли конец закону Мура через 75 лет

Физики подсчитали, что закон Мура не будет действовать постоянно. Тенденция к двукратному увеличению числа транзисторов на чипе каждые два года должна прекратиться через 75 лет. Краткое изложение статьи ученых, опубликованной в журнале Physical Review Letters, приводит портал InsideScience.

Закон Мура был сформулирован в 1965 году одним из основателей компании Intel Гордоном Муром. С тех пор и до настоящего момента закон выполнялся, и, соответственно, росла скорость работы компьютеров. Для того чтобы уместить на одной и той же площади большее число транзисторов, необходимо уменьшать размер каждого из них. Постепенно инженеры приближаются к физическому пределу (транзистор не может быть меньше атома). Теоретически, на смену обычным компьютерам могут прийти квантовые, при помощи которых ученые смогут обойти это ограничение.

Авторы новой работы решили проверить, будет ли развитие квантовых компьютеров также следовать закону Мура. Исследователи определили минимально возможное время, необходимое для выполнения одной вычислительной операции. Далее физики подсчитали, сколько операций сможет выполнять идеальный квантовый компьютер за секунду. Согласно их выводам, это число превышает 10 квадриллионов. Преодолеть этот предел не сможет ни один компьютер.

Исследователи полагают, что остановка роста скорости работы компьютеров произойдет через 75 лет. В действительности прогноз может быть еще более пессимистическим, так как квантовые компьютеры пока не созданы. На данный момент ученые не могут решить ряд проблем, связанных с их работой. Кроме того, физикам необходимо "разобраться" с обычными компьютерами. В частности, пока не существует достаточно эффективного способа отводить избыточное тепло, возникающее при работе процессоров. Если эта и другие трудности не будут преодолены, то закон Мура начнет нарушаться задолго до того, как квантовые компьютеры станут реальностью.

http://lenta.ru/news/2009/10/14/moore/
Tags: геополитика, технологии
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment