Чипы-небоскребы позволят увеличить вычислительную мощность компьютеров в тысячу раз Версия для слабовидящих
Чипы-небоскребы позволят увеличить вычислительную мощность компьютеров в тысячу раз Печать Email
Новости об инновациях
17.12.2015

Современные компьютеры по своей структуре весьма напоминают структуру небольших городов и пригородных зон. Офисы, жилые здания и другие элементы инфраструктуры разбросаны по большой площади и связаны между собой достаточно длинными дорогами, на которых очень часто возникают пробки и заторы. Однако, группа инженеров из Стэнфордского университета, объединившись с исследователями из некоторых других университетов, разработала новую архитектуру компьютерных чипов, получившую название Nano-Engineered Computing Systems Technology (N3XT).

Чипы этой архитектуры напоминают по своему строению высотные здания-небоскребы, на каждом из этажей которых расположен отдельный функциональный блок этого чипа. А миллионы крошечных «лифтов», связывающих «этажи» чипов, позволяют передавать данные с очень высокой скоростью, что в теории может обеспечить увеличение вычислительной мощности в тысячу раз по сравнению с производительностью традиционных вычислительных систем.

«Мы собрали группу ведущих специалистов в области передовых информационных технологий и создали платформу, возможности которой способны удовлетворить требования к вычислительной мощности будущих вычислительных систем» – рассказывает Сабхэзиш Митра (Subhasish Mitra), профессор из Стэнфордского университета, – «Слои или "этажи» наших чипов содержат элементы процессоров, памяти и других компонентов, формирующих законченную вычислительную систему. Эти слои связаны друг с другом миллионами крошечных сквозных отверстий, через которые данные перемещаются очень быстро и с минимальными затратами энергии".

Следует отметить, что

эта идея весьма не нова и в прошлом инженеры уже пытались создавать чипы-небоскребы из кремния. Однако, в данном процессе используются весьма высокие температуры, порядка 1000 градусов Цельсия ( 1800 градусов Фаренгейта), и это приводило к разрушению предыдущих слоев чипа при попытке выращивания очередного слоя. Кроме этого, чипы с «высотной» структурой могут быть изготовлены путем выращивания отдельных «этажей», складывания их вместе и соединения их тысячами нанопроводников.

Однако такой подход крайне сложен с точки зрения используемых технологий, он требует большого расхода энергии и на магистралях таких чипов также могут возникать электронные «пробки».

20151213_2_2.jpg Рис. 1.

Из-за всего вышеперечисленного, чтобы реализовать свою идею на практике, исследователям пришлось отказаться от использования традиционного кремния в пользу наноматериалов. Опытные образцы N3XT-чипов, имеющие всего по четыре слоя, были представлены стэнфордскими исследователями на Международной конференции по электронным приборам в декабре 2014 года. Два слоя этого чипа занимал процессор с некоторыми дополнительными элементами, основой которого являлись транзисторы на углеродных нанотрубках. А ниже и выше слоев процессора находились слои памяти.

«Чипы N3XT в действительности являются чем-то большим, нежели простой суммой их отдельных компонентов» – рассказывает профессор Кунле Олукотун (Kunle Olukotun), – «В современном мире существуют огромные объемы данных, требующих быстрой и эффективной обработки. Естественно, для этого требуются действительно большие вычислительные мощности и N3XT-чипы могут стать той "рабочей лошадкой», которая обеспечит эти вычислительные мощности".

Кроме всего прочего, архитектура N3XT-чипов позволит достаточно просто решить проблему охлаждения, для этого достаточно всего ввести в чип несколько слоев материала, обладающего высокой теплопроводностью. И, с учетом низкого количества потребляемой чипом энергии, эти слои успешно справятся с задачей отведения не такого уж большого количества выделяющегося тепла.

А в настоящее время исследователи из Стэнфорда работают в направлении адаптации N3XT-технологии для ее применения в чипах резистивной памяти RRAM и в других технологиях хранения и обработки данных.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2015/chipy-neboskreby-pozvolyat-uvelichit-vychislitelnuyu-moshchnost-kompyuterov-v-tysyachu-raz

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта