Warning: Creating default object from empty value in /home/chiporta/public_html/plugins/system/advancedmodules/modulehelper.php on line 320

גבישים פרו-אלקטריים לשדרוג יכולות המחשוב

מאת אבי בליזובסקי שלישי, 11 נובמבר 2014 02:00
גרסת הדפסה

ferroelectric1
חומרים פרו-חשמליים בתבנית עצמות דג, כפי שניתן לראות בתמונה צבועה זו, עשויים לשמש כטרנזיסטורים. איור: החוקרים


מאת אודי לם.
מעבדי המחשבים עושים כידוע שימוש במבנים גדולים של רכיבי מיתוג בעלי שני מצבים, "זרם" ו"אין זרם" המבטאים את הערכים הבינאריים 1 ו – 0. יכולות המעבדים הקיימים, מבוססי הסיליקון, מתקרבות לאט אך בהתמדה לגבולן.

טרנזיסטורי הסיליקון התכווצו לקנה מידה ננומטרי והם מגיעים לגבול הביצועים שלהם, דבר שגורם לבעיות בצריכת האנרגיה, פיזור החום והמהירות. התקנים העובדים בדרכים שונות לחלוטין יידרשו כדי להתגבר על אתגרים אלה, אומר ניית'ן תאיס (Thomas N. Theis), מדען במרכז המחקר ווטסון של יבמ ביורקטאון הייטס, ניו יורק, ומנהל יוזמת מחקרי הננו אלקטרוניקה בחברת Semiconductor Research Corporation – קונסורציום של התעשיה.

מדענים מאוניברסיטות ברקלי ופנסילבניה חוקרים את האפשרות להשתמש בגבישים פרו-אלקטריים, בעלי קיטוב חשמלי, כמעגלי מיתוג חליפיים. הגבישים משנים את הקיטוב שלהם בעת הפעלת שדה חשמלי חיצוני. לגבישים אלו, כאשר הם מיוצרים בזווית מסויימת, יש מספר תכונות המעניקות להם יתרון על פני המעגלים מבוססי הסיליקון: מהירות המיתוג שלהם גבוהה פי 2 עד 3 משל מעגלי סיליקון, צריכת ההספק שלהם נמוכה יותר וכן יש להם שני מצבי ביניים בין שתי צורות הקוטביות, שתיאורטית מגדילים את יכולות החישוב (מיתוג ארבע מצבי במקום דו מצבי).

הכיוון הנחקר כעת הוא שילוב חומרים אלו במעגלים מבוססי סיליקון, במטרה להגיע למצב שניתן יהיה לקיים יכולות עיבוד וזיכרון לא נדיף על אותו רכיב, מה שיגדיל את אמינות המחשב ויקטין אובדני מידע כתוצאה מהפרעות מתח ותקלות אחרות.

לכתבה בהרחבה באתר MIT Technology Review