Digitoday

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.
MAINOS (TEKSTI JATKUU ALLA)
MAINOS PÄÄTTYY

- 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

      Jo kahdeksas lapsi menehtyi – Ikea uusi suosittua lipastoa koskevan varoituksensa

    2. 2

      90-luvun hittisarjan tähti katosi julkisuudesta – elää nyt linnassa kreivittärenä

    3. 3

      Trump luopui luksushotellista New Yorkissa – alamäki alkoi vaaleista: ”Kardashianit lakkasivat käymästä”

    4. 4

      Kadonneen sukellusveneen mysteeri syvenee – laivasto havaitsi outoa melua tunteja viimeisen viestin jälkeen

    5. 5

      5 asiaa, joita et saisi tehdä Kanarialla – yksi voi olla Suomi-turistille erityisen vaikea pala

    6. 6

      Katso, kuinka monella suomalaisella on sama sukunimi kuin sinulla

    7. 7

      Yhdysvaltalainen Loren eli 200 dollarilla kuussa – Isoäidin vanha viltti paljastui 1,5 miljoonan arvoiseksi

    8. 8

      Rukalla ulosmarssi – hiihtokeskuksen työntekijät poistuivat hisseiltä iltakuudelta

    9. 9

      Ilkka, 62, nostaa eläkettä ja käy kokopäivätöissä – ”Kyllä tässä pääsee voitolle”

    10. 10

      2 pitkää avioliittoa sai järkyttävän lopun peräkkäisinä päivinä: ”Anni ei varmasti sanonut mitään minulle pahasti”

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Katso, kuinka monella suomalaisella on sama sukunimi kuin sinulla

    2. 2

      2 pitkää avioliittoa sai järkyttävän lopun peräkkäisinä päivinä: ”Anni ei varmasti sanonut mitään minulle pahasti”

    3. 3

      Turussa kadonnut Juuso-Petteri löytyi kuolleena – Poliisi ei epäile rikosta

    4. 4

      Onko sinulla sama kriittinen km-raja? Tällaista autoa suurin osa etsii netistä

    5. 5

      Iso myräkkä tulossa: lunta jopa 30 senttiä

    6. 6

      Yksi Vantaan ketjukolarissa loukkaantuneista lapsista kuoli

    7. 7

      Mikä vartalo: Miss Suomi Michaela häikäisi Miss Universum -bikinikierroksella – fanit ihmeissään tummahiuksisesta suomalaismissistä

    8. 8

      5 asiaa, joita et saisi tehdä Kanarialla – yksi voi olla Suomi-turistille erityisen vaikea pala

    9. 9

      Rakennusmies puuttui 10-vuotiaan pojan kiusaamiseen – isä halusi palkita: ”Hän toimi äärimmäisen hienosti”

    10. 10

      Erika Vikman julkaisi hupaisan kuvan – kuittailee Dannylle: ”Sorry Lipsanen”

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Rouvan alaston yövieras tuli isäntää vastaan kotipihalla – se letkautus naulautui taksikuskin mieleen pysyvästi

    2. 2

      Raskasta joulua -konsertti osoittautui raskaaksi pettymykseksi Oulussa – kuulijat raivoissaan: ”Nyt on rahastuksen makua!”

    3. 3

      Kuvassa näkyvän pysähtyneen henkilöauton kuljettaja, soita heti poliisille

    4. 4

      Kahden viikon päästä ei enää selviä sakoilla – huolimatonta autoilijaa uhkaa vähintään tonnin lisävero

    5. 5

      Yleisö häkeltyi: Sihteeri Katja kertoi seksielämästään tv-ruudussa – paukautti totuuden Napakympissä

    6. 6

      10 asiaa, jotka tapahtuvat, kun lakkaat syömästä leipää

    7. 7

      Katso, kuinka monella suomalaisella on sama sukunimi kuin sinulla

    8. 8

      Juho muutti Puolaan töihin palvelemaan suomalaisia – ”Muistan yllättyneeni katsoessani ensimmäistä palkkakuittia”

    9. 9

      Lentokone lähti rajuun nousuun kesken laskeutumisen Helsinki-Vantaalle – matkustajat hämmästyivät

    10. 10

      Kenen Suomi-julkkiksen kanssa olet samanpituinen? Tarkista yli 150 nimen listasta

    11. Näytä lisää
    Näitä luetaan!
    1. 1

      Jo kahdeksas lapsi menehtyi – Ikea uusi suosittua lipastoa koskevan varoituksensa

    2. 2

      90-luvun hittisarjan tähti katosi julkisuudesta – elää nyt linnassa kreivittärenä

    3. 3

      Trump luopui luksushotellista New Yorkissa – alamäki alkoi vaaleista: ”Kardashianit lakkasivat käymästä”

    4. 4

      Kadonneen sukellusveneen mysteeri syvenee – laivasto havaitsi outoa melua tunteja viimeisen viestin jälkeen

    5. 5

      5 asiaa, joita et saisi tehdä Kanarialla – yksi voi olla Suomi-turistille erityisen vaikea pala

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Katso, kuinka monella suomalaisella on sama sukunimi kuin sinulla

    2. 2

      2 pitkää avioliittoa sai järkyttävän lopun peräkkäisinä päivinä: ”Anni ei varmasti sanonut mitään minulle pahasti”

    3. 3

      Turussa kadonnut Juuso-Petteri löytyi kuolleena – Poliisi ei epäile rikosta

    4. 4

      Onko sinulla sama kriittinen km-raja? Tällaista autoa suurin osa etsii netistä

    5. 5

      Iso myräkkä tulossa: lunta jopa 30 senttiä

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Rouvan alaston yövieras tuli isäntää vastaan kotipihalla – se letkautus naulautui taksikuskin mieleen pysyvästi

    2. 2

      Raskasta joulua -konsertti osoittautui raskaaksi pettymykseksi Oulussa – kuulijat raivoissaan: ”Nyt on rahastuksen makua!”

    3. 3

      Kuvassa näkyvän pysähtyneen henkilöauton kuljettaja, soita heti poliisille

    4. 4

      Kahden viikon päästä ei enää selviä sakoilla – huolimatonta autoilijaa uhkaa vähintään tonnin lisävero

    5. 5

      Yleisö häkeltyi: Sihteeri Katja kertoi seksielämästään tv-ruudussa – paukautti totuuden Napakympissä

    6. Näytä lisää