Ученые нашли новый способ эффективного отвода и рассеивания тепла в электронике

ЭлектроникаМеждународная группа, возглавляемая учеными из Калифорнийского университета в Риверсайде (University of California, Riverside), разработала новый способ эффективного отвода и рассеивания тепла, выделяющегося во время функционирования полупроводниковых электронных приборов. Высокой эффективности ученые добились путем принудительного изменения энергетического спектра акустических фононов, квазичастиц, состоящих из упорядоченных волнообразных тепловых колебаний атомов материала в кристаллической решетке. А распространение и параметры этих фононов регулировались и ограничивались структурами нанометрового масштаба, изготовленными из полупроводникового материала определенного вида.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 1

Создан самый тонкий фотодетектор на сегодняшний день

Структура фотодетектораУченые из Центра физики интегрированных наноструктур (Center for Integrated Nanostructure Physics), работая вместе с учеными из Института фундаментальных наук (Institute for Basic Science, IBS), разработали структуру самого тонкого в мире фотодатчика на сегодняшний день. Этот датчик, который служит для преобразования энергии света в электрический ток, состоит из двух слоев графена, между которым зажат слой дисульфида молибдена, и он имеет толщину в 1.3 нанометра, в десять раз меньше, чем размеры самых маленьких кремниевых фотодиодов. Благодаря малым размерам, такие датчики могут быть использованы в устройствах Интернета Вещей, в сверхминиатюрной электронике и в фотоэлектронике.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые создали первое микроэлектронное устройство, не содержащее компонентов из полупроводниковых материалов

Микроэлектронное устройствоВ основе всех используемых в современной электронике приборов лежат компоненты, изготовленные из полупроводниковых материалов различных типов. Но возможности данных технологий начинают приближаться к физическим пределам и ограничениям, что, в свою очередь, может нарушить известный закон Гордона Мура, который говорит о том, что количество транзисторов и вычислительная мощность микропроцессоров должны удваиваться каждые два года. В поисках альтернативы полупроводниковым технологиям исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали то, что является первым в мире микроэлектронным устройством, не содержащим полупроводниковых материалов. И дальнейшее развитие данной технологии может привести к разработке быстродействующей микроэлектроники нового типа, высокоэффективных солнечных батарей и многого другого.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 2

Использование наноразмерных мемристоров позволило создать самый маленький на сегодняшний день узел вычислительного устройства

Структура сумматораГруппа инженеров из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре разработала структуру наноразмерного функционального блока для вычислительных устройств и представила ее в рамках конкурса Feynman Grand Prize. В этом блоке, который является 8-разрядным сумматором, используется достаточно нетрадиционный вид логики, а сам блок может быть упакован в объем куба, размером 50 на 50 и 50 нанометров. К сожалению, изготовление такого блока в настоящее время невозможно в силу отсутствия соответствующих технологий, но скорость развития последних позволяет надеяться, что нечто подобное сможет стать реальностью уже в самом ближайшем будущем.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 3

Искусственный интеллект получит новый сверхмощный аппаратный ускоритель

Intelligent Processor UnitКомпания Graphcore Ltd., молодая компания из Бристоля, Великобритания, приступила к разработке нового специализированного процессора, в котором на аппаратном уровне будут реализованы некоторые алгоритмы для технологий глубинного машинного изучения, самообучения и прочие функции, необходимые для работы систем искусственного интеллекта. Необходимое для работ финансирование в размере 30 миллионов долларов компании Graphcore обеспечили компании Samsung, Bosch и другие известные технологические компании, часть из которых пытается сохранить свое инкогнито.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 5

Исследователи добрались до квантового предела при помощи крошечного наноустройства

Наномеханический резонаторЕсли вы пытаетесь настроиться на радиостанцию, передатчик которой находится очень далеко, то сигнал этой радиостанции, как правило, искажается шумами. Шум возникает в результате работы электронных схем, которые пытаются максимально усилить слабый сигнал для того, чтобы иметь возможность детектировать несомую им звуковую информацию. Согласно законам физики и квантовой механики, любое усиление сигнала добавляет в него некоторый уровень шумов, и в начале 1980-х годов американский физик Карлтон Кэйвс (Carlton Caves) теоретически доказал, из-за принципа неопределенности Гейзенберга при максимальном усилении к сигналу добавляются квантовые шумы, составляющие по крайней мере половину его энергетического спектра. Этот вид шумов не играет особой роли в радиосигналах, используемых в нашей повседневной жизни. Но он оказывает огромное влияние на работу измерительных устройств, используемых в различных научных экспериментах и исследованиях. Именно поэтому ученые уже достаточно давно пытались разработать малошумящие усилители, параметры которых приближаются к теоретическому пределу Карлтона Кэйвса.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0

Создан новый нейрочип, способный "маскироваться" под нервные клетки и записывать сигналы деятельности головного мозга

Мозг человекаФункционирование головного мозга человека и других живых существ обеспечивается синхронизированной работой миллионов и миллиардов нервных клеток, нейронов. И для того, чтобы понять работу функций мозга, таких, как обучение, память, восприятие и т.п., ученым требуется производить запись всей деятельности больших нейронных сетей с уровнем детализации до отдельных групп нейронов. На свете существует достаточно большое количество технологий записи сигналов нервной деятельности, но самое высокое качество обеспечивают только те технологии, в которых используется прямое подключение датчиков к нервным тканям мозга. Однако, такие технологии не отличаются стабильностью, они позволяют записывать картину деятельности на протяжении нескольких минут или десятков минут в лучшем случае. После этого происходит отторжение чужеродных тканей тканями мозга, контакт между датчиком и тканями нарушается, а качество получаемых сигналов понижается ниже критичного уровня.
 | Опубликовано DrWho | Подробнее | Комментарии: 0

Созданы самые эффективные и малопотребляющие транзисторы, устройства с которыми могут обойтись вообще без аккумуляторных батарей

Структура тонкопленочного транзистораНовый тонкопленочный транзистор, структура которого была разработана учеными и инженерами из Кембриджского университета, потребляет при своей работе столь малое количество энергии, что устройства, построенные на базе таких транзисторов, теоретически смогут функционировать в течение бесконечно долгого времени без необходимости использования аккумуляторных батарей или других химических источников энергии. Все крохи необходимой для их работы энергии эти устройства смогут черпать из окружающей среды, что делает данную технологию идеальным вариантом для построения Интернета Вещей, носимых или вживляемых электронных устройств медицинского назначения.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 3

Создан первый "квантовый сокет", который позволит создать масштабируемые квантовые компьютеры

Квантовый сокетИсследователи из Института квантовых вычислений (Quantum Computing, IQC) университета Ватерлоо (University of Waterloo) разработали новую технологию проводки и подключения, при помощи которой можно реализовать управление сверхпроводящими квантовыми битами, кубитами. И эта технология, в совокупности с некоторыми другими технологиями, является значительным шагом на пути к разработке масштабируемых квантовых компьютеров.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 3

Тонкие алмазные пленки - эффективное решение для охлаждения мощных силовых электронных приборов

Кристалл алмазаАктивные элементы силовой электроники, которые проводят через себя сильный электрический ток, никогда не бывают холодными. А когда множество маленьких компонентов объединяется на небольшом кристалле единственного чипа, то их нагрев в процессе работы может стать большой проблемой. Перегретый свыше оптимальной температуре полупроводниковый компонент тратит впустую достаточно большое количество энергии, его поведение становится непредсказуемым и, в конце концов, он даже может выйти из строя. Именно поэтому в современной электронике уделяется достаточно большое внимание различным технологиям охлаждения.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 2

Создан самый маленький транзистор на сегодняшний день

Структура транзистораУже больше десятилетия идет гонка по сокращению размеров отдельных компонентов современных чипов. Ученые и инженеры выяснили, что нижним теоретическим порогом этих размеров является размер в 5 нанометров, после чего работоспособность элементов транзисторной логики будет утеряна вследствие увеличения влияния эффектов квантовой механики. И, можно сказать, что гонка, о которой упоминалось немного выше, близится к финишной черте, ведь размеры транзисторов, располагающихся на кристаллах самых современных чипов, равны 20 нанометрам, что всего в четыре раза больше теоретического предела.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 2

Создана новая схема на основе мемристора, которая максимально точно имитирует работу синапса головного мозга

Искусственный синапсВыбор одного определенного изображения из тысячи является достаточно простой задачей для мозга человека. Миллиарды нейронов, соединенные еще большим количеством синапсов, быстро обрабатывают поступающую информацию и принимают решения, используя принципы параллельной обработки информации. Стремясь повторить подобные принципы, инженеры и ученые некоторое время работают с мемристорами, электронными приборами, работа которых в некотором роде подобна работе синапсов. И недавно исследователи из Массачусетского университета (University of Massachusetts) создали электронную схему на базе мемристора, которая соответствует синапсу в большей мере, нежели любая другая подобная схема.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 3

NVidia Xavier - новый "мозг" для систем искусственного интеллекта автомобилей-роботов

Структура системы XavierВ рамках международной Конференции по технологиям графических процессоров (GPU Technology Conference Europe) Жэнь-Сунь Хуан (Jen-Hsun Huang), президент известной компании NVidia, представил общественности новый чипсет, предназначенный, в первую очередь, для создания систем управления самоуправляемых автомобилей-роботов. Ядром этого чипсета является система-на-чипе (SoC) под названием Xavier, который можно назвать "минисуперкомпьютером для искусственного интеллекта". Возможности нового чипа во много раз превосходят возможности автомобильных систем NVidia предыдущих поколений и этот чип способен сделать автомобили-роботы еще более "умными" и безопасными.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Сложный материал с изменяемыми свойствами может стать основой для многофункциональных чипов и процессоров

Электронная схемаИсследователи из Национальной лаборатории Ок-Ридж, занимающиеся изучением поведения наноразмерных материалов, обнаружили материал, способный формировать в его пределах области с различными свойствами. Эти области имеют некоторое сходство с базовыми электронными компонентами и из них динамически можно формировать электронные схемы, что позволит микропроцессорам будущих поколений обрести функциональность, находящуюся далеко за гранями возможностей современных микропроцессоров и чипов.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0

Применение графена позволило создать абсолютно плоские динамики для портативных аудиосистем

Графеновый громкоговорительЗа последние годы наноматериалы различного типа использовались во множестве проектов, имеющих отношение к области звуковоспроизведения. К примеру, магнитные наночастицы, встроенные в мембрану громкоговорителя, позволили избавиться от тяжелого и громоздкого магнита. Так же ученые продемонстрировали способность углеродных нанотрубок к воспроизведению звука за счет их быстрого нагрева и охлаждения. Все эти проекты без сомнения являются инновационными, но подавляющее большинство из них было демонстрацией возможностей наноматериалов, а не демонстрацией новых технологий воспроизведения звука.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 3