Digitoday

Valikko

HP kehittää tiheitä ja vähävirtaisia virtapiirejä

Julkaistu:

Hewlett-Packard kertoi tänään tutkimuksesta, joka voi yhtiön mukaan johtaa kahdeksan kertaa nykyistä tiheämpien ja merkittävästi vähemmän energiaa kuluttavien fpga-virtapiirien (field programmable gate arrays) syntymiseen.
Fpga:t ovat integroituja piirejä, joissa on ohjelmoitavia loogisia komponentteja ja liitäntöjä. Niitä hyödynnetään muun muassa viestintäteknologiassa, autoteollisuudessa ja kuluttajaelektroniikassa.

HP:n mukaan uuden tutkimuksen merkittävyyttä lisää se, että sirut voitaisiin rakentaa käyttämällä samankokoisia transistoreita kuin tämän päivän fpga-suunnittelussa. Tällaisten piirien valmistus vaatisi vain pieniä muutoksia nykyisiin tuotantolaitoksiin.

HP Labsin tutkijoiden Greg Sniderin ja Stan Williamsin tutkimus julkaistaan 24. tammikuuta Nanotechnology-lehdessä. Tutkimus toteutettiin hyödyntämällä klassisia mallinnus- ja simulaatioteknologioita. Williamsin mukaan HP valmistelee jo varsinaista sirua ja odottaa ensimmäisen prototyypin valmistuvan tämän vuoden aikana.

Tehoa ja virransäästöä

HP Labsin kehittämän uuden fpni-arkkitehtuurin (field programmable nanowire interconnect) ansiosta nanoluokan crossbar-kytkinrakenne asetetaan perinteisen cmos-piirin päälle (complementary metal oxide semiconductor). Uusi arkkitehtuuri on fpga-teknologian variaatio.

- Mooren laki on ristiriidassa fysiikan lakien kanssa, kun perinteinen siruelektroniikka jatkaa kutistumista. Laitteiden liiallinen kuumeneminen ja virheellinen toiminta alkavat nanoluokassa. Olemme pystyneet yhdistämään hybridipiireissä perinteisen cmos-teknologian nanoluokan kytkinlaitteisiin. Näin voidaan lisätä tehokkaiden transistoreiden tiheyttä, vähentää energianhukkaa ja parantaa virheistä kärsivien laitteiden toleranssia, Stan Williams sanoi.

Kaikki loogiset operaatiot suoritetaan cmos-piirissä, kun taas useimmat piirin signaalireititykset hoitaa transistorin erillinen crossbar-kytkinarkkitehtuuri. Kun perinteiset fpga-piirit käyttävät 80 tai 90 prosenttia cmos-kapasiteetista signaalien reititykseen, fpni-piiri on HP:n mukaan huomattavasti tehokkaampi. Logiikan suorittamiseen käytettävän transistorin tiheys on korkeampi, ja signaalin reitittämiseen vaadittava virrankulutus vähenee.

Viat ohitettavissa


Tutkijat uskovat vuonna 2010 olevan teknisesti mahdollista tuottaa siru, jossa 15 nanometrin crossbar-rakenne yhdistyy 45 namometrin cmosiin. International Technology Roadmap for Siliconiin verrattuna tämä tarkoittaisi harppausta kolmen sukupolven yli ilman transistoreiden kutistamista.

Nanojohtojen ja -kytkimien pienestä koosta johtuen tutkijat odottivat häiriöitä olevan paljon. Crossbar-liitännällä vialliset kohdat voidaan kuitenkin ohittaa, ja simulaatioilla päästiin merkittäviin tuloksiin. Fpni-siru, jossa oli 20 prosenttia virheitä nanojohdoissa sattumanvaraisissa paikoissa, toimi kuitenkin tehokkaasti ja pääsi 75 prosenttiin normaalista tehokkaasta tuotantokapasiteetista.

Kommentit

    Näytä lisää

    Näitä luetaan!
    1. 1

      Takavuosien jättihitin esittäjä on kuollut

    2. 2

      Mirkku ja tytär hieraisivat silmiään katsoessaan Pikku Kakkosta – ”Ensin ajattelin, että lapsi sekoilee”

    3. 3

      Miss Gay Finland 2017 on pyhäkoulunopettaja Noora Kalpio, 24

    4. 4

      Tarkka-ampuja ampui elämänsä laukauksen Irakissa – sai nyt vuolaat kehut Kanadan pääministeriltä

    5. 5

      Mafioso Sonny Franzese, 100, vapautui 50 vuoden istumisen jälkeen – elämää kuorruttivat stripparit, porno ja maailmantähdet

    6. 6

      Kasa käpyjä, 5 € – Lauralla paloi pinna naurettaviin hintoihin: ”Köyhällä ei ole varaa kirppistellä”

    7. 7

      Paavin neuvonantajalle useita syytteitä seksuaalirikoksista

    8. 8

      Harvinaista alkuainetta löytyi Savosta kymmenien miljardien edestä – Tutkijat ratkovat käyttöönottoa

    9. 9

      Mies avautuu saunakyttääjistä: ”Enpä ole ikinä noussut alasti lauteille ilman, että naiset olisivat mittailleet varustustani”

    10. 10

      Pariskunta harrasti seksiä muina miehinä käytävällä – mies lausui kommentin, joka jäi hotellin työntekijän mieleen

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Pariskunta harrasti seksiä muina miehinä käytävällä – mies lausui kommentin, joka jäi hotellin työntekijän mieleen

    2. 2

      17-vuotias tyttö kuoli benji-turmassa kielimuurin vuoksi

    3. 3

      Mirkku ja tytär hieraisivat silmiään katsoessaan Pikku Kakkosta – ”Ensin ajattelin, että lapsi sekoilee”

    4. 4

      Eevi Teittisen bikinikuva nostatti raivon – seuraajat ärähtivät tähden tökerölle lausunnolle: ”Niin kaukana totuudesta kuin voi olla”

    5. 5

      Kasa käpyjä, 5 € – Lauralla paloi pinna naurettaviin hintoihin: ”Köyhällä ei ole varaa kirppistellä”

    6. 6

      Vuokralainen käytti vessaa suihkuna – hiukset tukkivat lattiakaivon karmein seurauksin

    7. 7

      Pikkulapsi putosi neljästä metristä suoraan kivilattialle Tampereella – kaiteessa vakavia puutteita

    8. 8

      Mies avautuu saunakyttääjistä: ”Enpä ole ikinä noussut alasti lauteille ilman, että naiset olisivat mittailleet varustustani”

    9. 9

      Kannabiskasvattaja luuli keksineensä nokkelan piilon Joensuussa – ”ratamestarin erikoinen”

    10. 10

      ”Legioonalainen Peters” on poissa: Kyösti Pietiläisen uskomaton elämä – merimiehestä palkkasoturiksi

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Naisen alastoman ruumiin vierestä löytyi kastikekauha, jonka hirvittävä tarkoitus selvisi pian poliisille – missä ovat heidän murhaajansa?

    2. 2

      Kesäyö innosti pariskunnan niin villiin seksiin, ettei tuhoilta vältytty – leirintäalueen johtaja kertoo näkymästä, joka ei unohdu

    3. 3

      Yksi tehtävä juhannusaatolta herätti kysymyksiä Hämeen poliisissa: ”Mitä ihmettä ihmisten mielessä liikkuu”

    4. 4

      Eevi Teittisen bikinikuva nostatti raivon – seuraajat ärähtivät tähden tökerölle lausunnolle: ”Niin kaukana totuudesta kuin voi olla”

    5. 5

      Pariskunta harrasti seksiä muina miehinä käytävällä – mies lausui kommentin, joka jäi hotellin työntekijän mieleen

    6. 6

      Suomalaisseurueen kotimatka Kroatiasta tyssäsi, kun kännykkään kilahti viesti – ”Loput 120 seisoivat kentällä tumput suorina ja ihmettelivät”

    7. 7

      Pirullisen vaikea tarkkuustesti testaa hoksottimesi

    8. 8

      Kris Jennerin paljastavasta salikuvasta löytyi nolo moka: kuvanmuokkaus meni pahasti pieleen – jopa fanit kritisoivat: ”Surullista!”

    9. 9

      Livelähetys Prisman kassahihnasta nousi megahitiksi – erityisesti eräs ostohetki synnytti villejäkin teorioita

    10. 10

      Onko sinullakin viinanaama? Vertaa tätä kuvaa peilikuvaasi

    11. Näytä lisää
    Näitä luetaan!
    1. 1

      Takavuosien jättihitin esittäjä on kuollut

    2. 2

      Mirkku ja tytär hieraisivat silmiään katsoessaan Pikku Kakkosta – ”Ensin ajattelin, että lapsi sekoilee”

    3. 3

      Miss Gay Finland 2017 on pyhäkoulunopettaja Noora Kalpio, 24

    4. 4

      Tarkka-ampuja ampui elämänsä laukauksen Irakissa – sai nyt vuolaat kehut Kanadan pääministeriltä

    5. 5

      Mafioso Sonny Franzese, 100, vapautui 50 vuoden istumisen jälkeen – elämää kuorruttivat stripparit, porno ja maailmantähdet

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Pariskunta harrasti seksiä muina miehinä käytävällä – mies lausui kommentin, joka jäi hotellin työntekijän mieleen

    2. 2

      17-vuotias tyttö kuoli benji-turmassa kielimuurin vuoksi

    3. 3

      Mirkku ja tytär hieraisivat silmiään katsoessaan Pikku Kakkosta – ”Ensin ajattelin, että lapsi sekoilee”

    4. 4

      Eevi Teittisen bikinikuva nostatti raivon – seuraajat ärähtivät tähden tökerölle lausunnolle: ”Niin kaukana totuudesta kuin voi olla”

    5. 5

      Kasa käpyjä, 5 € – Lauralla paloi pinna naurettaviin hintoihin: ”Köyhällä ei ole varaa kirppistellä”

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Naisen alastoman ruumiin vierestä löytyi kastikekauha, jonka hirvittävä tarkoitus selvisi pian poliisille – missä ovat heidän murhaajansa?

    2. 2

      Kesäyö innosti pariskunnan niin villiin seksiin, ettei tuhoilta vältytty – leirintäalueen johtaja kertoo näkymästä, joka ei unohdu

    3. 3

      Yksi tehtävä juhannusaatolta herätti kysymyksiä Hämeen poliisissa: ”Mitä ihmettä ihmisten mielessä liikkuu”

    4. 4

      Eevi Teittisen bikinikuva nostatti raivon – seuraajat ärähtivät tähden tökerölle lausunnolle: ”Niin kaukana totuudesta kuin voi olla”

    5. 5

      Pariskunta harrasti seksiä muina miehinä käytävällä – mies lausui kommentin, joka jäi hotellin työntekijän mieleen

    6. Näytä lisää