Новые электронные устройства, атомисторы, обеспечат работу нейроморфных компьютеров на частотах порядка 50 ГГц

Структура атомистораВ большинстве современных компьютеров используется динамическая память DRAM, которая обеспечивает очень высокую скорость работы, однако, данные в такой памяти теряются безвозвратно при отключении питания. Энергонезависимая память, используемая во флэш-картах и твердотельных дисках, способна хранить данные и при отсутствии питания, но работает она гораздо медленней динамической памяти. Решением проблемы совмещения высокой скорости работы и энергонезависимости являются устройства под названием мемристоры, которые уже используются для создания нейроморфных процессоров и компьютеров, работающих на принципах, повторяющих принципы работы головного мозга. И недавно, группа, в которую вошли ученые из США и Китая, создала новый тип мемристоров из материалов условно атомарной величины, которые получили соответствующее название - атомисторы.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 1

Использование магнитно-электронных ключей позволит удвоить емкость твердотельных устройств хранения данных

Электромагнитный ключЯпонские ученые разработали устройство, способное к быстрому переключению одновременно своих магнитных и электронных свойств при помощи электрических сигналов. Габариты этого крошечного магнитно-электронного ключа (выключателя) и некоторые его другие характеристики позволят, при условии его практического воплощения, удвоить емкость различных твердотельных устройств хранения информации, таких, как твердотельные жесткие диски (SSD) и USB-накопители.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0

Разработан новый тип высокоскоростной магнитной памяти

Ячейка MRAM-памятиВ течение нескольких десятилетий ученые пытались разработать эффективную магнитную память с произвольным доступом (magnetic random access memory, MRAM), в которой информация хранится в виде направления намагниченности частички магнитного материала. Так как намагниченность материала может быть изменена с очень большой скоростью, такой тип памяти рассматривается в качестве замены полупроводниковой статической памяти (SRAM) и динамической памяти (DRAM). Однако, при создании ячеек MRAM-памяти различного типа ученые сталкивались с рядом достаточно сложных проблем. Исследовательская группа из университета Тохоку (Tohoku University), возглавляемая профессором Хидео Оно (Hideo Ohno) и адъюнкт-профессором Сюнсукэ Фуками (Shunsuke Fukami), разработала структуру ячеек нового типа магнитной памяти, основанных на эффекте индуцированного спин-орбитального момента (spin-orbit-torque, SOT), который обеспечивает быстрое переключение намагниченности ячейки.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 1

Создано крошечное устройство, способное генерировать вспышки света с частотой 90 миллиардов раз в секунду

Светоизлучающее устройствоНа самом простом уровне энергия источника питания или батареи вашего компьютера или смартфона приводят в действие миллиарды транзисторов процессора или других чипов. Скорость переключения транзисторов ограничена несколькими факторами и, если бы вместо электронов можно было бы использовать фотоны света, компьютеры смогли бы работать еще быстрей, нежели они могут делать это сегодня. Для реализации фотонных вычислений требуется источник света, который может переключаться с очень высокой скоростью и в качестве таких источников света могут выступать лазеры. Но, к сожалению, даже самые маленькие полупроводниковые лазеры потребляют слишком много энергии и слишком велики для того, чтобы было возможным интегрировать их на кристаллы фотонно-электронных чипов. Но недавно исследователи из университета Дюка (Duke University) решили проблему создания высокоскоростного источника света, созданное ими миниатюрное устройство способно переключаться со скоростью 90 миллиардов раз в секунду и оно может стать основой оптических вычислительных систем будущих поколений.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые научились управлять сверхпроводимостью при помощи света

Переключение сверхпроводимостиИсследовательская группа из Института молекулярных наук (Institute for Molecular Science) японского Национального института естественных наук (National Institutes of Natural Sciences), возглавляемая профессором Хироши М. Ямамото (Prof. Hiroshi M. Yamamoto), разработала новый тип полевого транзистора, работающего за счет эффекта сверхпроводимости и который может быть включен или выключен при помощи освещения некоторых элементов его структуры. Данное достижение может послужить основой для создания новых высокоскоростных переключающих устройств, высокочувствительных оптических датчиков и других устройств, где требуется быстродействующая коммутация протекающего электрического тока.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 3

Новый тип магнитоэлектрической памяти позволит создать мгновенно загружающиеся компьютеры

Ячейки магнитоэлектрической памятиВ современной вычислительной технике данные кодируются при помощи электрического тока, протекающего через элементы электронных цифровых схем. Такой подход является главным фактором, ограничивающим дальнейшее увеличение производительности электроники, и определяющим достаточно высокий уровень потребления ею энергии. Но существует еще один метод кодирования данных, в котором используется электрическое поле, воздействующее на магнитные компоненты через слой изолятора. Такое воздействие производится без протекания электрического тока и это все происходит намного быстрее, без существенных затрат энергии, и при помощи таких технологий можно будет создавать вычислительные системы, практически не требующих времени для их загрузки.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 2

Создан высокоскоростной оптический транзистор, содержащий единственный крошечный нано-алмаз

Кристалл алмазаВ одном из своих последних исследований ученые из Института фотонных наук (Institute of Photonic Sciences, ICFO) продемонстрировали, что единственным крошечным кристаллом алмаза можно управлять как оптическим ключом, переключая его в состояние, в котором он пропускает или не пропускает проходящий через него луч света лазера. Такое поведение позволило превратить нано-алмаз в оптический транзистор, способный переключаться с невероятно высокой скоростью, но самое интересное заключается в том, что этот алмазный транзистор оказался работоспособным при нормальной температуре окружающей среды.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 2

Китайским ученым с помощью эффекта квантового туннелирования удалось увеличить скорость работы полевых транзисторов

Структура TFET-транзистораИсследователи из Фуданьского университета в Шанхае (Fudan University), Китай, обнаружили способ существенного ускорения работы традиционных полевых транзисторов, которые сегодня являются основой практически всех компьютерных чипов, от процессоров до памяти. Работа, опубликованная в журнале Science, описывает структуру нового туннельного полевого транзистора (Tunneling Field-Effect Transistor, TFET), на переключение которого, по сравнению с обычными транзисторами, требуется значительно меньшее количество энергии, что, в свою очередь, позволяет работать этому транзистору на более высоких частотах.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 2
15 августа 2013 | Космос и Авиация

Марсианский орбитальный аппарат MRO начал переключаться на резервные системы

Орбитальный аппарат MROМарсианский орбитальный аппарат НАСА Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) начал выполнение подготовительных процедур, которые предшествуют переключению управления аппаратом с основного инерционного навигационного модуля на второй идентичный модуль, который до этого находился в резерве. Космический аппарат-ветеран MRO использует инерционный модуль IMU (Inertial Measurement Unit) для получения информации об изменениях его собственного местоположения в пространстве. Наверное, не стоит упоминать, насколько важна такая информация для функционирования аппарата. На ее основе аппарат осуществляет наведение своих камер и научных инструментов, позиционирует большую параболическую антенну в моменты сеансов связи с Землей и выполняет множество других функций.
 | Опубликовано Astronaut | Подробнее | Комментарии: 5

Разработка новых сверхскоростных электронных ключей позволит каждому в будущем поставить суперкомпьютер себе на стол

Переключение состояния электроновДля того, чтобы сделать компьютеры более скоростными требуется увеличение скорости работы транзисторов, крошечных электронных выключателей, из которых состоят все фундаментальные стандартные логические блоки микропроцессоров. Используя современные кремниевые транзисторы можно добиться производительности в миллиарды вычислений в секунду, но для того, чтобы получить триллионы вычислений в секунду, потребуются другие подходы и совершенно иные материалы. В настоящее время многие группы ученых проводят исследования и эксперименты в этом направлении, разрабатывая сверхскоростные полупроводниковые ключи, разработка которых, в конечном счете, должна привести к тому, что в будущем на столе у каждого из нас появится свой собственный суперкомпьютер.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0

Оптическое переключение позволит увеличить скорости жестких дисков и устройств магнитной памяти до терагерцового уровня

Оптическая запись информацииИсследователи из лаборатории имени Эймса (Ames Laboratory) американского Министерства энергетики, университета штата Айова (Iowa State University), и Критского университета (University of Crete), Греция, нашли новый метод переключения магнитного состояния определенного вида материалов, который работает в тысячи раз быстрее, чем методы, используемые в современных жестких дисках и других устройствах магнитной памяти. Это открытие, которому была посвящена статья в журнале Nature от 4 апреля 2013 года, открывает дорогу новым высокоскоростным устройствам магнитной памяти, способным работать на терагерцовых (10^12 Герц) скоростях.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5

Новый тип графенового транзистора можно рассматривать в качестве кандидата на замену CMOS-технологии

Опытный образец графенового транзистораСовершенно новый тип транзистора, структура которого основана на использовании графена, позволяет электронам перемещаться одновременно двумя способами, проходя через потенциальный барьер и "перепрыгивая" через него за счет эффекта туннелирования. Такая двойственная природа нового транзистора позволяет ему работать на очень высоких тактовых частотах, делая его самым высокопроизводительным графеновым транзистором среди всех подобных транзисторов, созданных когда-либо людьми. Помимо этого такие транзисторы без особых затруднений можно наносить на гибкие и прозрачные основания, что позволит с его помощью создавать гибкие электронные устройства нового поколения, которые могут работать на более высоких скоростях, чем современные кремниевые устройства, изготовленные по CMOS-технологии.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 4

Использование кремниевых нанопроводников позволило создать новые переконфигурируемые транзисторы.

Структура универсального транзистораУже более 30 лет основой всей полупроводниковой техники является технология CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Подавляющее большинство всех CMOS-чипов содержит на своих кристаллах большое количество полевых транзисторов (Field Effect Transistors, FET) n- и p-проводимости, электрические и полупроводниковые свойства которых закладываются на стадии их производства. Ученые из Технологического университета Мюнхена разработали и продемонстрировали универсальный транзистор, который можно переключить из режима n-проводимости в режим p-проводимости и наоборот простой сменой полярности поданного на специальный электрод управляющего сигнала.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 2
14 ноября 2011 | Космос и Авиация

Космический зонд Voyager 2 переключился на последний набор резервных двигателей.

Космический аппарат Voyager 24 ноября 2011 из центра управления миссией Voyager космическому аппарату Voyager 2 была передана команда переключиться на последний из оставшихся резервных наборов двигателей, которые служат для корректировки курса полета аппарата и его положения в космическом пространстве. Почти через двое суток, 5 ноября, от аппарата Voyager 2 пришло подтверждение о приеме команд и начале выполнения процедуры переключения. Переключение аппарата на набор двигателей, которые еще ни разу не включались с момента запуска, позволит сэкономить некоторое количество энергии, вырабатываемой генератором зонда, мощность которого неуклонно продолжает снижаться, в то время как сам аппарат движется в межзвездное пространство за пределы Солнечной системы.
 | Опубликовано Astronaut | Подробнее | Комментарии: 4
28 сентября 2011 | Экология, Энергетика

Новые "умные" окна могут переключаться из непрозрачного в прозрачное состояние за несколько секунд.

Здание с окнамиВ настоящее время во всем мире идет тенденция экономии энергии и всевозможных ресурсов. Одной из сторон реализации этой тенденции является применение энергосберегающих технологий везде, где это возможно, от транспорта до строительства. Новая система "умных окон", разработанная исследователями Сеульского университета Soongsil, является практической реализацией одной из таких энергосберегающих технологий. Жарким летом, окна этой системы могут стать непрозрачными и не пропускать тепло внутрь помещения, а зимой эти "умные" окна могут стать кристально прозрачными, беспрепятственно пропуская солнечный свет. Такие меры помогут существенно сократить затраты энергии, и денег, потраченных на кондиционирование и отопление.
 | Опубликовано Energetic | Подробнее | Комментарии: 3