Digitoday

Valikko

HP kehittää tiheitä ja vähävirtaisia virtapiirejä

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

      Kauppakeskus Jumbo evakuoitiin Vantaalla

    2. 2

      Suomessa asuva mies sai puhelimeensa järkyttävän viestin 6 500 kilometrin päästä – ”Ammuin juuri kihlattusi”

    3. 3

      IS seuraa: Ilves kiinni voitossa, HIFK otti ohjat Turussa – KalPa lähetti Pelicansin kesälomalle

    4. 4

      10 vakavaa varoitusmerkkiä parisuhteessa – ”Se on se hetki, jonka jälkeen ei kannata jäädä katselemaan”

    5. 5

      Mika Pohjonen tylyttää ex-puolisoaan Heidi Pakarista – ihmettelee erotilitystä: ”Panettelua”

    6. 6

      Sonkajärvellä on tolkuton määrä nuoria sinkkumiehiä – ”Jos juhannusjuhlilla ei yritetä iskeä, palautamme naiselle pääsylippurahat”

    7. 7

      Viranomaiset tutkivat Trumpin Floridan-matkat

    8. 8

      Kimi Räikkönen tapasi Nicole Kidmanin – ”Jäämiehelle” tyypillinen reaktio herättää hilpeyttä maailmalla

    9. 9

      Mystinen turma Korkeasaaressa: Laiskiaisvanhus Coco, 43, putosi puusta – ”Koko saaren väki oli asiasta ihmeissään”

    10. 10

      Helppo testi makuuhuoneessa paljastaa, onko kotisi sisäilma kunnossa

    11. Näytä lisää
    1. 1

      25-vuotias mies piinasi naapurin naista kuukausien ajan – kunnes oven takana odotti yllätys

    2. 2

      Nuoripari luuli ostaneensa unelmiensa hirsitalon – pian alkoi paljastua, mitä rakennustyömaalla oli oikeasti tapahtunut

    3. 3

      Jari Sarasvuolle tehty operaatio epäonnistui: syöminen sietämätöntä ja puhe epäselvää – ”SM-bondage-häkkyrä laukesi suussani”

    4. 4

      Arjen kuluttama yksinhuoltajaäiti Ronja, 41, purskahti itkuun katsottuaan peiliin tv-ohjelman muutoksen jälkeen – katso kuvat!

    5. 5

      Helppo testi makuuhuoneessa paljastaa, onko kotisi sisäilma kunnossa

    6. 6

      Kimi Räikkönen tapasi Nicole Kidmanin – ”Jäämiehelle” tyypillinen reaktio herättää hilpeyttä maailmalla

    7. 7

      Povekas reality-tähti narahti ”huiputtamisesta” – nolo somemoka paljasti totuuden tähden kadehditusta kodista

    8. 8

      Einin keikka keskeytyi äkillisesti Saariselällä – vietti yön vessan lattialla: ”Silloin mua vietiin... ”

    9. 9

      Suomessa asuva mies sai puhelimeensa järkyttävän viestin 6 500 kilometrin päästä – ”Ammuin juuri kihlattusi”

    10. 10

      Palkka duunissa 5300 e/kk – miksi tämä koulutus ei kiinnosta?

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Merkel tyrmistyi ”hävyttömästä” tempusta – Trump ojensi 350 miljardin laskun

    2. 2

      Bikinipöksyt kokevat tänä kesänä muodonmuutoksen – pukisitko itse yllesi?

    3. 3

      Nuoren naisen asunnosta levisi karmea haju 48 asunnon taloyhtiöön – löydön puhdistamiseen tarvittiin siirtolava

    4. 4

      Teinityttö tervehti tuntematonta miestä koulumatkalla – siitä käynnistyi painajainen

    5. 5

      Tiesitkö? Helsingissä asuu yksi kaikkein aikojen menestyneimmän heviyhtyeen kitaristi – rakastui suomalaiseen Mariaan, elää nyt lapsiperheen arkea Suomessa

    6. 6

      IS seurasi tapahtumien etenemistä: Terrori-isku parlamentin luona Lontoossa – 4 kuoli

    7. 7

      Teinityttö julkaisi hervottoman kuvaparin äidistään kostean illanvieton jälkeen – kiusallinen kuva villitsee somessa: ”Lauantai ja sunnuntai”

    8. 8

      Vihreä Nissan lepää kyljellään Tornion keskustassa – poliisi kertoo, miksi ei puutu tapaukseen

    9. 9

      25-vuotias mies piinasi naapurin naista kuukausien ajan – kunnes oven takana odotti yllätys

    10. 10

      Albinismia sairastavat kaksostytöt ihastuttavat malleina – poseeraavat nyt yhdessä tumman isosiskonsa kanssa

    11. Näytä lisää
    Näitä luetaan!
    1. 1

      Kauppakeskus Jumbo evakuoitiin Vantaalla

    2. 2

      Suomessa asuva mies sai puhelimeensa järkyttävän viestin 6 500 kilometrin päästä – ”Ammuin juuri kihlattusi”

    3. 3

      IS seuraa: Ilves kiinni voitossa, HIFK otti ohjat Turussa – KalPa lähetti Pelicansin kesälomalle

    4. 4

      10 vakavaa varoitusmerkkiä parisuhteessa – ”Se on se hetki, jonka jälkeen ei kannata jäädä katselemaan”

    5. 5

      Mika Pohjonen tylyttää ex-puolisoaan Heidi Pakarista – ihmettelee erotilitystä: ”Panettelua”

    6. Näytä lisää
    1. 1

      25-vuotias mies piinasi naapurin naista kuukausien ajan – kunnes oven takana odotti yllätys

    2. 2

      Nuoripari luuli ostaneensa unelmiensa hirsitalon – pian alkoi paljastua, mitä rakennustyömaalla oli oikeasti tapahtunut

    3. 3

      Jari Sarasvuolle tehty operaatio epäonnistui: syöminen sietämätöntä ja puhe epäselvää – ”SM-bondage-häkkyrä laukesi suussani”

    4. 4

      Arjen kuluttama yksinhuoltajaäiti Ronja, 41, purskahti itkuun katsottuaan peiliin tv-ohjelman muutoksen jälkeen – katso kuvat!

    5. 5

      Helppo testi makuuhuoneessa paljastaa, onko kotisi sisäilma kunnossa

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Merkel tyrmistyi ”hävyttömästä” tempusta – Trump ojensi 350 miljardin laskun

    2. 2

      Bikinipöksyt kokevat tänä kesänä muodonmuutoksen – pukisitko itse yllesi?

    3. 3

      Nuoren naisen asunnosta levisi karmea haju 48 asunnon taloyhtiöön – löydön puhdistamiseen tarvittiin siirtolava

    4. 4

      Teinityttö tervehti tuntematonta miestä koulumatkalla – siitä käynnistyi painajainen

    5. 5

      Tiesitkö? Helsingissä asuu yksi kaikkein aikojen menestyneimmän heviyhtyeen kitaristi – rakastui suomalaiseen Mariaan, elää nyt lapsiperheen arkea Suomessa

    6. Näytä lisää