Отвъд 1 и 0: учените създадоха многозначен логически транзистор
Компютрите и другите електронни устройства станаха доста по-бързи и осезателно по-малки през последните един-две десетилетия, тъй като производителите на чипове съумяха да понижат размерите на обособените транзистори – дребните превключватели, които обработват и обменят цифровата информация,
Надпреварата в намаляването размерите на транзисторите даде опция за потреблението на по-голям брой транзистори в силициевите чипове. Но тази конкуренция съвсем завърши: учените бързо се доближават до физически вероятния най-малко за размера на силициевия транзистор. При физически размер от 10 nm дебелината на транзистора към този момент е към 30-40 атома. Следващото понижаване размерите на транзисторите може да докара до внезапното повишаване на токовете на приключване и проявяването на тунелния резултат – електронът минава през веществото без взаимоотношение и в тези условия транзисторният резултат изчезва.
„Силициевият процесор в актуалната електроника има стотици милиони и даже милиарди транзистори“ – споделя лекар Кенджо Чо, професор в Тексаския университет в Далас. „Но ние доста бързо се приближаваме към допустимо най-малкия мащаб“.
Доктор Кенджо Чо (Kyeongjae Cho) професор по материалознание и инженерство в Тексаския университет.
За да продължи увеличението на продуктивността на чиповете се търсят нови различни технологии. Изследването на професор Чо предлага забавна технология, с която транзисторът става по-бърз, без да се понижава неговия софтуерен развой.
От физическа, електрическа и електронна позиция, стандартният транзистор е просто комутатор, който може да бъде или включен, или изключен, което се отбелязва с 1 и 0 в двоичната бройна система. Един от методите за увеличение продуктивността на процесора без прибавянето на спомагателни логичен детайли е увеличението на количеството информация, с което работи всеки транзистор, посредством въвеждането на спомагателни логичен положения сред единицата и нулата. Базираният на този принцип многозначен логичен транзистор (нов термин, който може би ще се наложи) ще даде опция за обработването на доста повече информация спрямо стандартния бинарен транзистор.
„Концепцията за основаването на многозначни логичен транзистори напълно не е нова. Правени са доста опити за основаването на три повече битови транзистори“ – декларира професор Чо. „Но към този момент няма особени триумфи в това направление“.
Екипът на професор Чо в Тексаския университет е основал нова фундаментална физика на многозначния транзистор, основан на цинков оксид. Техните сътрудници от Южна Корея съумяха да основат прототипи на иновационния транзистор и да измерят техните механически характерности. Полупроводниковият уред на Чо прибавя спомагателни постоянни междинни положения сред 0 и 1, като по този метод се усилва броят на логическите смисли на транзистора. Изготвените в Южна Корея прототипи на иновационните транзистори имат едно или две спомагателни логичен смисли, като по този метод тези транзистори могат да работя с 3-битова или 4-битова информация.
Стандартният стандартен компютър употребява точните смисли 1 и 0 за осъществяване на всички калкулации. От друга страна, главната осведомителна единица при квантовия компютър е квантовия обичай или кубит, който на доктрина може да има безпределно доста смисли сред 1 и 0.
Обикновеният обичай може да пресметна или запише или 1 или 0. Но кубитът може да приема стойностите сред единицата и нулата.
Устройствата основани на многобитова логичност ще бъдат доста по-бързи от елементарните компютри, тъй като не работят единствено с 1 и 0. Разбира се, квантовите устройства ще бъдат по-бързи,понеже кубитите обработват доста повече информация“ – добавя Чо.
„Транзисторът е към този момент задоволително зряла технология, а квантовите компютри са към момента доста надалеч от комерсиализация“ – продължава професор Чо. „Между тях има голяма бездна. Но по какъв начин да се направи прехода от стандартния към квантовия компютър? Необходим ни е някакъв постепенен път – технология, която да застане сред двоичните и безкрайните степени на независимост. Нашата научна работа се базира на транзисторните технологии, които се употребяват в в този момент съществуващите устройства. Тя не е толкоз революционна колкото квантовите компютри, само че запълва празнотата сред двете технологии“.
На изображението отляво са показани двете съществени форми на цинкови оксид, обединени в образуването на общ нанослой, изграждащ транзистора от нов вид. Кристалите на цинковия оксид (вътре в алените овали) са интегрирани в аморфния цинков оксид. Изображението отдясно е компютърен модел на структурата, показващ разпределението на електронната компактност.
Професор Чо и неговите сътрудници са създали нова технология, в която се употребява напълно нова настройка на двете съществени форми на цинковия оксид, които са съединени дружно и образуват композитен нанослой, който се сплотява със пластовете на други субстанции и образува свръхрешетка. За построяването на многозначна логичност се интегрират кристали от цинков оксид в безформен цинк, с което се образуват квантови точки. Атомите на аморфното твърдо вещество не са по този начин тъкмо подредени като в кристалните твърди тела.
„Когато създадохме този материал, ние открихме, че можем да създадем нова електронна конструкция, която може да обезпечи многобитово логическо поведение“ – сподели Чо при подаването на поръчката за патент. „Цинковият оксид е добре известно вещество, което може да образува както кристални, по този начин и аморфни твърди субстанции. Ето за какво още през цялото време цинковият оксид бе очевидният, само че може би не най-хубавият избор. Нашата последваща стъпка ще бъде проучването на това, до каква степен универсално е това държание и при другите субстанции, с цел да можем да усъвършенстваме технологията. А в най-близко бъдеще бих желал да видя дали ще можем да свържем тази технология с квантовите устройства“.
Надпреварата в намаляването размерите на транзисторите даде опция за потреблението на по-голям брой транзистори в силициевите чипове. Но тази конкуренция съвсем завърши: учените бързо се доближават до физически вероятния най-малко за размера на силициевия транзистор. При физически размер от 10 nm дебелината на транзистора към този момент е към 30-40 атома. Следващото понижаване размерите на транзисторите може да докара до внезапното повишаване на токовете на приключване и проявяването на тунелния резултат – електронът минава през веществото без взаимоотношение и в тези условия транзисторният резултат изчезва.
„Силициевият процесор в актуалната електроника има стотици милиони и даже милиарди транзистори“ – споделя лекар Кенджо Чо, професор в Тексаския университет в Далас. „Но ние доста бързо се приближаваме към допустимо най-малкия мащаб“.
Доктор Кенджо Чо (Kyeongjae Cho) професор по материалознание и инженерство в Тексаския университет. За да продължи увеличението на продуктивността на чиповете се търсят нови различни технологии. Изследването на професор Чо предлага забавна технология, с която транзисторът става по-бърз, без да се понижава неговия софтуерен развой.
От физическа, електрическа и електронна позиция, стандартният транзистор е просто комутатор, който може да бъде или включен, или изключен, което се отбелязва с 1 и 0 в двоичната бройна система. Един от методите за увеличение продуктивността на процесора без прибавянето на спомагателни логичен детайли е увеличението на количеството информация, с което работи всеки транзистор, посредством въвеждането на спомагателни логичен положения сред единицата и нулата. Базираният на този принцип многозначен логичен транзистор (нов термин, който може би ще се наложи) ще даде опция за обработването на доста повече информация спрямо стандартния бинарен транзистор.
„Концепцията за основаването на многозначни логичен транзистори напълно не е нова. Правени са доста опити за основаването на три повече битови транзистори“ – декларира професор Чо. „Но към този момент няма особени триумфи в това направление“.
Екипът на професор Чо в Тексаския университет е основал нова фундаментална физика на многозначния транзистор, основан на цинков оксид. Техните сътрудници от Южна Корея съумяха да основат прототипи на иновационния транзистор и да измерят техните механически характерности. Полупроводниковият уред на Чо прибавя спомагателни постоянни междинни положения сред 0 и 1, като по този метод се усилва броят на логическите смисли на транзистора. Изготвените в Южна Корея прототипи на иновационните транзистори имат едно или две спомагателни логичен смисли, като по този метод тези транзистори могат да работя с 3-битова или 4-битова информация.
Стандартният стандартен компютър употребява точните смисли 1 и 0 за осъществяване на всички калкулации. От друга страна, главната осведомителна единица при квантовия компютър е квантовия обичай или кубит, който на доктрина може да има безпределно доста смисли сред 1 и 0.
Обикновеният обичай може да пресметна или запише или 1 или 0. Но кубитът може да приема стойностите сред единицата и нулата. Устройствата основани на многобитова логичност ще бъдат доста по-бързи от елементарните компютри, тъй като не работят единствено с 1 и 0. Разбира се, квантовите устройства ще бъдат по-бързи,понеже кубитите обработват доста повече информация“ – добавя Чо.
„Транзисторът е към този момент задоволително зряла технология, а квантовите компютри са към момента доста надалеч от комерсиализация“ – продължава професор Чо. „Между тях има голяма бездна. Но по какъв начин да се направи прехода от стандартния към квантовия компютър? Необходим ни е някакъв постепенен път – технология, която да застане сред двоичните и безкрайните степени на независимост. Нашата научна работа се базира на транзисторните технологии, които се употребяват в в този момент съществуващите устройства. Тя не е толкоз революционна колкото квантовите компютри, само че запълва празнотата сред двете технологии“.
На изображението отляво са показани двете съществени форми на цинкови оксид, обединени в образуването на общ нанослой, изграждащ транзистора от нов вид. Кристалите на цинковия оксид (вътре в алените овали) са интегрирани в аморфния цинков оксид. Изображението отдясно е компютърен модел на структурата, показващ разпределението на електронната компактност. Професор Чо и неговите сътрудници са създали нова технология, в която се употребява напълно нова настройка на двете съществени форми на цинковия оксид, които са съединени дружно и образуват композитен нанослой, който се сплотява със пластовете на други субстанции и образува свръхрешетка. За построяването на многозначна логичност се интегрират кристали от цинков оксид в безформен цинк, с което се образуват квантови точки. Атомите на аморфното твърдо вещество не са по този начин тъкмо подредени като в кристалните твърди тела.
„Когато създадохме този материал, ние открихме, че можем да създадем нова електронна конструкция, която може да обезпечи многобитово логическо поведение“ – сподели Чо при подаването на поръчката за патент. „Цинковият оксид е добре известно вещество, което може да образува както кристални, по този начин и аморфни твърди субстанции. Ето за какво още през цялото време цинковият оксид бе очевидният, само че може би не най-хубавият избор. Нашата последваща стъпка ще бъде проучването на това, до каква степен универсално е това държание и при другите субстанции, с цел да можем да усъвършенстваме технологията. А в най-близко бъдеще бих желал да видя дали ще можем да свържем тази технология с квантовите устройства“.
Източник: kaldata.com
КОМЕНТАРИ