Aktualności

Naukowcy opracowują nowe standardy technologiczne, które mogą kształtować przyszłość projektowania elektroniki

Naukowcy z Uniwersytetu Southampton odkryli sposób na rozwinięcie możliwości kształtującej się nanotechnologii, co może otworzyć drzwi dla elektroniki nowej generacji.

W studium opublikowanym w czasopiśmie „Scientific Reports” badacze prezentują, w jaki sposób po wielu eksperymentach z materiałami składowymi wprowadzili memrystor. Jest to prostsza i mniejsza alternatywa dla tranzystorów. Mają one możliwość zmiany oporu i przechowywania wielu stanów pamięci.

Do tej pory przetwarzanie danych w elektronice opiera się na układach scalonych (chipach) z dużą liczbą tranzystorów.(mikroskopijnych przełączników sterujących przepływem prądu elektrycznego poprzez jego włączanie lub wyłączanie)

Aby sprostać rosnącym wymaganiom technologii, produkowane tranzystory są coraz mniejsze, ale obecnie osiągają swój fizyczny limit. Przykładowo, chipy przetwarzające, które zasilają smartfony, zawierają średnio pięć miliardów tranzystorów.

Memrystory mogą być kluczem do nowej ery w elektronice, zarówno będąc mniejszymi, jak i prostszymi w (formie) niż tranzystory. Będą one niskoenergetyczne i zdolne do przechowywania danych poprzez „zapamiętywanie” (ilości ładowania), które przez nie przeszła. Dzięki temu mogą doprowadzić do tego, że komputery będą włączać się i wyłączać natychmiastowo.

Zespół Uniwersytetu Southampton zademonstrował nową technologię memrystorów, która może pomieścić do 128 dostrzegalnych stanów pamięci na jedno przełączenie. Jest to prawie czterokrotnie więcej niż wcześniej.

W pracy opisano, w jaki sposób udało się osiągnąć ten poziom wydajności – poprzez ocenę kilku konfiguracji funkcjonalnych materiałów tlenkowych – rdzennego komponentu, który daje memrystorowi możliwość zmiany jego oporu.

Themis Prodromakis, profesor Nanotechnologii i stypendysta EPSRC na Uniwersytecie w Southampton, powiedział: „To naprawdę ekscytujące odkrycie, które może mieć ogromny wpływ na współczesną elektronikę. Prognozuje się, że do 2020 r. w ramach systemu „Internet of Things” znajdzie się ponad 200 miliardów wzajemnie połączonych urządzeń – to zaowocuje ogromną ilością danych, które będą wymagały przetwarzania.

Memrystory są kluczową technologią wspierającą procesory nowej generacji. Urządzenia te muszą posiadać duże możliwości konfiguracji, a jednocześnie są tanie, skalowalne i energooszczędne.

Jesteśmy podekscytowani wizją współpracy z wiodącym przemysłem, wprowadzającym innowacje do nowych systemów elektronicznych, które wymagają dostosowania do indywidualnych potrzeb. Przykłady takie obejmują systemy, które są stosowane w miejscach niedostępnych, na przykład w ludzkim ciele, przestrzeni kosmicznej lub innych odległych lub trudnodostępnych miejscach.

Jednocześnie technologia ta jest idealna do tworzenia nowego sprzętu komputerowego, który potrafi się uczyć i dostosowywać autonomicznie, podobnie jak mózg człowieka”.

Badania były wspierane przez Radę ds. Badań Inżynieryjnych i Fizycznych (EPSRC) oraz Towarzystwo Królewskie.

Profesor Prodromakis i jego koledzy zaprezentują technologię, prezentując siedem oryginalnych opracowań naukowych na ISCAS 2018, międzynarodowej konferencji poświęconej układom i systemom we Florencji we Włoszech, która odbędzie się w maju 2018 r.