Czy to zmierzch ery krzemu?

Czy to zmierzch ery krzemu?

Materiały zmiennofazowe (PCM) mogą pokonać ograniczenia współczesnych procesorów zbudowanych na bazie krzemu. Okazuje się bowiem, że mogą one w przeciągu zaledwie miliardowych częsci sekundy zmieniać swoją strukturę z przewodzącej w amorficzną.

Naukowcy z singapurskiego A*STAR zbadali ten typ materiałów, zmuszając je do wykonywania operacji logicznych. Dostarczając do nich odpowiednie impulsy elektryczne, udało im się przeprowadzać obliczenia w układach pamięci nieulotnej, co nie jest osiągalne przy pracy z tradycyjnymi układami krzemowymi. Obliczenia w miejscu, gdzie przechowywane są dane pozwala zaoszczędzić wiele czasu i zasobów. Tak skonstruowane urządzenia mogą być nawet 1000-krotnie szybsze niż znane obecnie.

Granice miniaturyzacji elektroniki opartej o krzem zbliżają się z zawrotną, wręcz eksponencjalną prędkością. Dzisiejsza 20-nanometrowa technologia produkcji półprzewodników niemal grozi nam samoistnym tunelowaniem elektronów, co wiąże się z utratą danych. Układy zmiennofazowe mogą osiągnąć rozmiar nawet 2 nanometrów bez żadnej szkody związanej z przetwarzaniem informacji. Ponadto liczbę operacji logicznych wykonywanych przez urządzenie PCM można zwiększyć w tym przypadku bez powiększenia liczby podzespołów.

Fakt, że poprzez zastosowanie technik wykorzystywanych w przetwarzaniu PCM zniwelowany zostaje przesył danych pozwala zaoszczędzić mnóstwo marnowanej dotychczas energii. Badacze skupią się teraz nad skróceniem czasu przełączania pomiędzy fazami krystalicznymi i nieprzewodzącymi. Pozwoli to zniwelować potrzeby odświeżania pamięci, która jest bolączką obecnie wykorzystywanych układów DRAM.

(rr)