Wyszukiwanie produktów
Wszystkie kategorie
Blokada EM / Blokada obręczy / Blokada paska Przycisk wyjścia Kamera sieciowa Zamek drzwi do sauny Kontrola dostępu Czujniki alarmowe Karty kontroli dostępu Czytniki kart kontroli dostępu Gorąco sprzedające się produkty Karta RFID/znacznik NFC/arkusz prelamu Brelok i brelok RFID Opaska RFID Etykieta RFID / zawieszka na szybę UHF Znacznik RFID / znacznik UHF / znacznik NFC Czytnik RFID/NFC/USB/QR Czytnik aktywny UHF i 2,4G Kontrola dostępu Tuya TTlock Samodzielny kontroler dostępu Karta kontroli dostępu do sieci Kontrola dostępu biometryczna i twarzowa
> Logika magnetyczna zapewnia zmienne chipy
Aktualności

Aktualności

Logika magnetyczna zapewnia zmienne chipy

Lucy 2019-08-29 19:04:54
Oprogramowanie może przekształcić komputer z edytora tekstu w maszynę do przetwarzania liczb i wideotelefon. Ale podstawowy sprzęt pozostaje niezmieniony. Obecnie rodzaj tranzystora, który można przełączać za pomocą magnetyzmu zamiast prądu, mógłby również sprawić, że obwody staną się plastyczne, co doprowadzi do powstania bardziej wydajnych i niezawodnych gadżetów, od smartfonów po satelity.

Tranzystory, proste przełączniki w sercu całej nowoczesnej elektroniki, zazwyczaj wykorzystują niewielkie napięcie do przełączania między „włączeniem” i „wyłączeniem”. Metoda napięciowa jest wysoce niezawodna i łatwa do miniaturyzacji, ma jednak swoje wady. Po pierwsze, utrzymanie napięcia wymaga zasilania, co zwiększa zużycie energii przez mikrochip. Po drugie, tranzystory muszą być okablowane na stałe w chipach i nie można ich rekonfigurować, co oznacza, że ​​komputery potrzebują dedykowanych obwodów do wszystkich swoich funkcji.

Grupa badawcza z Koreańskiego Instytutu Nauki i Technologii (KIST) w Seulu w Korei Południowej opracowała obwód, który może obejść te problemy. Urządzenie, opisane w artykule opublikowanym 30 stycznia na stronie internetowej Nature, wykorzystuje magnetyzm do kontrolowania przepływu elektronów przez maleńki mostek z materiału półprzewodnikowego, antymonku indu (S. Joo i in. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature11817; 2013). To „nowy i interesujący zwrot w implementacji bramki logicznej” – mówi Gian Salis, fizyk z laboratorium badawczego IBM w Zurychu w Szwajcarii.

Most składa się z dwóch warstw: dolnego pokładu z nadmiarem dodatnio naładowanych dziur i górnego pokładu wypełnionego głównie ujemnie naładowanymi elektronami. Dzięki niezwykłym właściwościom elektronicznym antymonku indu badacze mogą kontrolować przepływ elektronów przez most za pomocą prostopadłego pola magnetycznego. Kiedy ustawiają pole w jednym kierunku, elektrony są kierowane z dala od dodatniego dolnego pokładu i swobodnie przepływają. Po odwróceniu pola magnetycznego elektrony uderzają w dolny pokład i ponownie łączą się z dziurami, skutecznie wyłączając wyłącznik (patrz „Zamek magnetyczny”).


Zdolność magnetycznej bramki logicznej do utrzymywania włącznika w pozycji włączonej i wyłączonej bez napięcia „może prowadzić do znacznego zmniejszenia zużycia energii”, mówi współautor badania Jin Dong Song, fizyk z KIST. Co jeszcze bardziej imponujące, przełączniki magnetyczne „można obsługiwać jak oprogramowanie”, mówi, po prostu odwracając pole, aby włączyć lub wyłączyć obwód. W ten sposób telefon komórkowy mógłby na przykład przeprogramować część swojego mikroukładu, aby przetwarzał wideo, podczas gdy użytkownik ogląda klip na YouTube, a następnie przełączyć chip z powrotem do przetwarzania sygnału, aby odebrać połączenie telefoniczne. Może to znacznie zmniejszyć objętość obwodów potrzebnych wewnątrz telefonu.

Taka rekonfigurowalna logika może być nieoceniona w satelitach, dodaje Mark Johnson z Naval Research Laboratory w Waszyngtonie, współautor artykułu. Jeżeli część chipa ulegnie awarii na orbicie, można po prostu przeprogramować inny sektor, aby przejął jego funkcję. „Uzdrowiłeś obwód i zrobiłeś to z Ziemi” – mówi.

Aby jednak faktycznie odnieść sukces, logika magnetyczna musiałaby zostać zintegrowana z istniejącymi technologiami opartymi na krzemie. To może nie być łatwe. Po pierwsze, antymonek indu, półprzewodnik kluczowy dla obwodów, nie nadaje się dobrze do procesów produkcyjnych stosowanych w produkcji nowoczesnej elektroniki, twierdzi Junichi Murota, badacz zajmujący się nanoelektroniką na Uniwersytecie Tohoku w Japonii. Johnson twierdzi jednak, że być może w końcu uda się zbudować podobne mosty z krzemu.

Zintegrowanie miniaturowych magnesów potrzebnych do sterowania urządzeniami w normalnym chipie również nie byłoby łatwe. Firmy powinny być w stanie sprostać tym wyzwaniom, ale tylko wtedy, gdy uznają, że urządzenia są warte zachodu, mówi Salis. Na razie – dodaje – nie jest jasne, czy urządzenia będą dobrze działać przy rozmiarach potrzebnych do praktycznego chipa – znacznie mniejszych od mikrometrowych wymiarów prototypów.

Johnson zauważa jednak, że magnetyzm już pojawia się w projektowaniu obwodów: niektóre zaawansowane urządzenia zaczynają wykorzystywać magnetyczną wersję pamięci o dostępie swobodnym, czyli rodzaju pamięci, która do tej pory była budowana wyłącznie z konwencjonalnych tranzystorów. „Myślę, że zmiana już nastąpiła” – mówi.

Poprzedni :
Kolejny :