Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Tranzystor z nanodrutami ze zintegrowaną pamięcią dla przyszłych superkomputerów

ghost666 10 Jan 2022 15:52 435 0
Altium Designer Computer Controls
  • Tranzystor z nanodrutami ze zintegrowaną pamięcią dla przyszłych superkomputerów
    Przez wiele lat wąskim gardłem w rozwoju technologicznym było szybsze współdziałanie procesorów i pamięci. Teraz naukowcy z Uniwersytetu z Lund w Szwecji zaprezentowali nowe rozwiązanie integrujące komórkę pamięci z procesorem, co umożliwia znacznie szybsze obliczenia, które zachodzą w tym samym układzie scalonym.

    W artykule, opublikowanym w prestiżowym czasopiśmie Nature Electronics, naukowcy przedstawiają nową konfigurację, w której komórka pamięci jest zintegrowana z pionowym selektorem tranzystorów, wszystko w nanoskali. Zapewnia to poprawę skalowalności, szybkości i sprawności energetycznej układów, w porównaniu z obecnymi rozwiązaniami pamięci masowych.

    Fundamentalną kwestią jest to, że wszystko, co wymaga przetworzenia dużych ilości danych, takie jak algorytmy sztucznej inteligencja czy uczenie maszynowe, wymaga szybkości i większej pojemności pamięci. Aby udało się sprostać tym wymaganiom, pamięć i procesor muszą być jak najbliżej siebie. Ponadto musi istnieć możliwość prowadzenia obliczeń w sposób energooszczędny, zwłaszcza że obecna technologia generuje wysokie temperatury przy dużych obciążeniach.

    Od wielu lat znany jest problem wykonywania obliczeń przez procesory znacznie szybciej niż szybkość odczytu jednostki pamięci. Z technicznego punktu widzenia zjawisko to jest znane jako "wąskie gardło von Neumanna". Wąskie gardło występuje, ponieważ pamięć i jednostki obliczeniowe są od siebie oddzielone, a przesyłanie informacji tam i z powrotem za pośrednictwem tak zwanej magistrali danych, która ogranicza prędkość, zajmuje trochę czasu.

    "Procesory bardzo się rozwijały przez wiele lat. Po stronie pamięci pojemność stale rośnie, ale po samych procesorów pozostaje ona na niezmiennym, niskim poziomie" mówi Saketh Ram Mamidala, doktorant nanoelektroniki na Uniwersytecie w Lund i jeden z autorów. artykułu.

    Tranzystor z nanodrutami ze zintegrowaną pamięcią dla przyszłych superkomputerów


    Tradycyjnie ograniczeniem było konstruowanie płytek drukowanych z jednostkami umieszczonymi obok siebie na płaskiej powierzchni. Teraz problem rozbija się o budowanie układów w pionie, w konfiguracji 3D oraz integrację pamięci i procesora, przy czym obliczenia odbywają się w samym obwodzie pamięci. "Nasza wersja rozwiązania to nanodrut z tranzystorem na dole i bardzo małym elementem pamięci umieszczonym dalej na tym samym przewodzie. To sprawia, że ​​jest to kompaktowa i zintegrowana konstrukcja, w której tranzystor kontroluje element pamięci. Pomysł był już znany, ale okazało się, że trudno jest osiągnąć odpowiednie parametry w takim układzie. Teraz jednak pokazaliśmy, że można to osiągnąć i że działa to zaskakująco dobrze" objaśnia Lars-Erik Wernersson, profesor nanoelektroniki z Uniwersytetu w Lund.

    Naukowcy pracują z komórką pamięci RRAM (resistive random access memory - pamięć rezystancyjna), która sama w sobie nie jest niczym nowym; nowością jest to, jak udało im się osiągnąć funkcjonalną integrację, która daje ogromne możliwości. Otwiera to potencjalne nowe pola badawcze i pozwala na nowe, ulepszone funkcje we wszystkim, od sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego po zwykłe komputery. Przyszłe zastosowania mogą obejmować na przykład różne formy systemów uczenia maszynowego, takie jak sterowanie gestami za pomocą radaru, modelowanie klimatu lub opracowywanie różnych leków. "Pamięć ta działa nawet bez własnego zasilania" dodaje Saketh Ram Mamidala.

    W Lund naukowcy od dawna odnoszą sukcesy, jeśli chodzi o budowanie nanoprzewodów na tak zwanej platformie technologicznej III-V. Integracja materiałów jest w tym wypadku wyjątkowa, a badacze odnieśli ogromne korzyści z dostępu do laboratorium MAX IV w opracowywaniu materiału i poznawaniu jego właściwości chemicznych. "Prawdopodobnie podobne rozwiązanie można znaleźć również w krzemie, który jest najpopularniejszym materiałem, ale w naszym przypadku to wybór materiału umożliwia uzyskanie tak wysokiej sprawności. Naszymi badaniami chcemy utorować drogę dla przemysłu" podsumowuje Lars- Erika Wernerssona.

    Źródło: https://techxplore.com/news/2022-01-nanowire-transistor-memory-enable-future.html

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 10783 posts with rating 9163, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.
  • Altium Designer Computer Controls