» »

Čip brez tranzistorjev

Čip brez tranzistorjev

Wired News - Wolfgang Porod in kolegi poigravajo z radikalno novim čipom, ki namesto tranzistorjev uporablja osamele magnetne domene (skupke enako usmerjenih dipolov). Te 110 nm velike "nano-magnete" oblikujejo iz nikelj-železove zlitine uparjene na silicijevo podlago z litografijo s curkom elektronov.
Razporeditve, ki se obnašajo kot NAND in NOR vrata jim že delujejo, kar zadošča, da lahko izračunamo vsako izjavo v Boolean logiki.

Ideja je fantastična in v vseh pogledih prekaša današnje rešitve. Takšen čip ima manjšo porabo, ne potrebuje vmesnih povezav, kar omogoča precej večje gostote računskih elementov, lahko ga preprogramiramo kar med delovanjem (karikirano, Core-Duo preoblikujete v Turiona in nazaj, odvisno od potreb aplikacije) in še konfiguracije so stabilne, zato ni treba ves čas dovajati energije, da ohranjamo informacije (podobno kot to ni potrebno pri trdih diskih). Kratkomalo Mooru kaže jezik.

V primerjavi s potencialno konkurenco, kvantnimi računalniki, je velika prednost, da lahko oblikujemo klasična logična vrata, torej vse višjenivojsko programiranje ostaja bolj ali manj nespremenjeno.

36 komentarjev

Thomas ::

Zadeva utegne biti epohalnega pomena. Nič manj.

Samo če dela.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: Thomas ()

Valentin ::

Tudi si ni težko predstavljati, da si bomo v bodoče lahko kar preko Emule stočili piratski FW za flash v novo verzijo procesorja...

]Fusion[ ::

Kak pa kaj vplivajo na to zadevo zunanja magnetna polja? Nočem da se mi procesor začne sam rekonfigurirat :)
"I am not an animal! I am a human being! I... am... a man!" - John Merrick

A. Smith ::

The chip's nanomagnets -- on the order of 110 nanometers wide -- can be assembled into arrays that mirror the function of transistor-based logic gates in addition to storing information.
Torej sestavijo iz Weissovih domen nekakšen labirnt. Škoda, da ni nobene sheme.

Če sem prav razumel, je vezje odporno na električne sunke. Kaj pa na magnetne?

Kratkomalo Mooru kaže jezik.
Moorov zakon govori o podvojitvi tranzistorjev v procesorjih na 18 mesecev :D

Vendar obstaja tudi drugačna formulacija:
However, it is also common to cite Moore's law to refer to the rapidly continuing advance in computing power per unit cost.
In ta bo, nedvomno, še držala.
"Be professional, be polite,
but have a plan to kill everyone you meet".
- General James Mattis

Matevžk ::

Hm, v teoriji (diskretnih stuktur) se res vsak boolov izraz da izraziti samo s Shefferjevim (NAND) in Lukasiewiczevim (NOR) veznikom, v praksi so pa izrazi miljauženkrat daljši ... Močno upam, da zgruntajo še ostale veznike (ne samo, da jih emulirajo s tema dvema), ali pa da bo stvar tako hudičevo hitro izvajala operacije (torej, da se uresniči "its device density and processing power may eventually be much higher than transistor-based devices"), da se bo tole splačalo.

Sicer se pa nekako strinjam s Thomasom.
lp, Matevžk

OwcA ::

@A. Smith:
Kratkomalo Mooru kaže jezik.
Moorov zakon govori o podvojitvi tranzistorjev v procesorjih na 18 mesecev :D

Vendar obstaja tudi drugačna formulacija:
However, it is also common to cite Moore's law to refer to the rapidly continuing advance in computing power per unit cost.
In ta bo, nedvomno, še držala.

Poanta je bila bolj v smislu, da bomo lahko hitreje povečevali računske zmožnosti in parafraziranje dejstva, da ne uporablja tranzistorjev.

@]Fusion[:
Kak pa kaj vplivajo na to zadevo zunanja magnetna polja? Nočem da se mi procesor začne sam rekonfigurirat

Poglej trde diske, ti se čisto dobro držijo, še več celo zelo težko je povsem uničiti podatke na njih.
Otroška radovednost - gonilo napredka.

balocom ::

(ne samo, da jih emulirajo s tema dvema)

Dej povej kaj je slabega če Xor, xnor, and, or nardiš z Nand ali pa nor vrati??
V svetu brez googla bi bil najbolj uporabljen ukaz v bash-u ukaz man

Gundolf ::

Matevzek ne ve da danšnji procesorji natančno to delajo (z NAND oz. NOR izvedejo vso logiko).

Drugače pa kaj sploh reči na tako zadevo - [keanu reeves voice]excellent![/keanu reeves voice]

BluPhenix ::

Koliko pa je tale zadeva hitra? Ne mislim pri rekonfiguriranju, ampak pri delovanju. Dvomim da bo še nekaj časa dosegalo hitrosti tranzistorjev.

Sicer je pa res, Moorov zakon se na naša in velja le ko so vmes tranzistorji, za druge tehnologije je irelevaten.
Podpisa ni več, ker so me poskušali asimilirati.

Zgodovina sprememb…

Matevžk ::

Matevzek ne ve da danšnji procesorji natančno to delajo (z NAND oz. NOR izvedejo vso logiko).

Ne, res nisem vedel. :|
lp, Matevžk

sidd ::

meni pa se zdi stvar dokaj zanimiva... če, tako kot piše, da porabi manj energije, za prenosne naprave pa to? čas bo pokazal kaj za neko čudo so ustvarli 0:)

Highlag ::

Upam, da bodo našli denar za nadaljne raziskave. Ker tole sigurno ni poceni. Velikokrat bermo o kakšnih ultra tehnologijah, pa potem ne ostane kaj dosti od njih. Žal.
Never trust a computer you can't throw out a window

64202 ::

> za prenosne naprave pa to?

Ja potem pa se rabimo revolucijo na podrucju ekranov, diskov in ostalga krepa. Treba je baterije porihtat.
I am NaN, I am a free man!

64202 ::

> lahko ga preprogramiramo kar med delovanjem

Ocitno se bomo potem kregali glede Intel&AMD&nvidia&ati&... vs open source "hardver" :P
I am NaN, I am a free man!

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: 64202 ()

Beernarrd ::

pa DRM bomo lahko scat pelal, ker bomo prebavljiv hardver simuliral...

zee ::

open source hardware :D
zee
Linux: Be Root, Windows: Re Boot
Giant Amazon and Google Compute Cloud in the Sky.

Ch4N93 ::

Shefferjevim (NAND) in Lukasiewiczevim (NOR) veznikom


NOR je Pierce-ova funkcija


Edit: typo
Ni nam lahko...

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: Ch4N93 ()

BluPhenix ::

open source "hardver" že obstaja...
Podpisa ni več, ker so me poskušali asimilirati.

64202 ::

Ja, samo rabis tovarno za 10^n $$$, ce hoces kaj blizu danasnjih mocnih procov...
I am NaN, I am a free man!

BBB ::

Imam manjše pomisleke:

1) Pri magnetno prevodnih materialih tj. pri železu ter litiju in njunih zlitinah je zanimivost histrezna zanka periodičnega premagnetenja, katere ploščina odraža delo, ki ga je za eno periodo premagnetenja potrebno vložiti. Delo za premik Weissovih con še najbolj spominja na obračanje polne gajbe pira. Višja je frekvenca premagnetenja, več energije je potrebno vložiti na časovno enoto, tj. rabimo večjo magnetilno moč in bolj se magneteni material segreva. To je očiten omejitelj frekvence delovanja. Torej, kakšna bo poraba moči v primerjavi s tranzistorji?

Kar se tiče porabe, ta pri CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) tehnologiji nastopi v času preklopa, to je v kratkem času, ko se en tranzistor iz para zapira, drugi pa odpira - proces preklopa se prične ob fronti urinega signala. Največji delež porabe odpade na polnjenje kapacitivnosti tranzistorja, ki jo tvori krmilni kontakt "gate" (tj. Metal) preko izolatorja SiO2 (tj. Oxide) s kanalom (tj. Semiconductor), ki ga osiromaši (zapre tranzistor) oz. obogati z elektrino (odpre tranzistor) kot nosilcem delovnega toka tranzistorja. Kapacitivnost si enostavno predstavljajte kot prevodni plošči M in S, ki ju ločuje izolator O (črke so iz izraza MOS). Tisti komplemetarni pari tranzistorjev, ki ob fronti ure ohranijo prejšnje stanje, v tem trenutku ne prispevajo k porabi. Več tranzistorskih parov, kot se ob fronti ure preklopi, večja je poraba vezja. Ko je vezje med sosednjima frontama ure v stabilnem stanju, je poraba zanemarljiva. V tem času je vedno iz komplementarnega para en tranzistor odprt, drug pa zaprt - eden ali drugi prekine tokokrog - možen je le tok skozi odprti tranzistor na izhod - izhod pa je vhod naslednjega tranzistorja, ki pa porablja tok le ob urini fronti, če se z elektrino polni njegova kapacitivnost z nasprotno polarizacijo kot je obstoječa. S kombiniranjem parov komplementarnih MOS tranzistorjev je enostavno izvesti NOT, NOR in NAND logične funkcije.

Pri magnetih elementih poraba nastopi le med premagnetenjem, kar je precej podobno kot pri CMOS tranzistorskih parih. Je pa res, da tranzistorji pozabijo svoje stanje, če se jim odklopi napajalno napetost, kar pa za magnetne elemente ne velja. Če se vezje z nanomagnetnimi elementi zapre v viskopermeabilno ohišje (železo, njegova zlitina ali drug magnetno prevoden material), se da kar dobro izogniti zunanjim magnetnim poljem, saj se le-ta skoraj povsem zaključijo po volumnu ohišja, saj je le-to bolj magnetno prevodno od notranjosti. Prazdelitev od zunaj izvirajočega magnetnega pretoka skozi magnetno provodno ohišje in notranjost je podobno porazdelitvi električnega toka preko vzporedno vezanih uporov velike in majhne upornosti.

2) Kako bo dejansko izvedeno magnetenje? Po kakšnem principu bo potekalo kaskadno magnetenje - katere nanomagnetke kako namagnetiti?

3) Kako bo izvedeno odčitavanje polariziranosti nanomagnetkov? Električno indukcijo povzročajo namreč le spremembe magnetnega pretoka, ki nastane le v trenutku premagnetenja nanomagnetka. Statični megnetizem je potrebno detektirati z drugačnimi, malo bolj okornimi, metodami.

4) Kaj mi je bilo, da sem šel na elektro faks.

BluPhenix ::

Dobro, pravilno razmišljanje. Veliko je verjetno še nedorečenega. Meni se to v bistvu bolj zdi kot ena ideja ki bi mogoče bila izvedljiva.

V bistvu bi za branje in pisanje rabil podobno glavo kot jo imajo diski. Skratka zadeva zgleda bolj kot ne nonsense. Ampak se sliši fanj.

Res mi ni jasno zakaj bi šli iz lepo nadzorljive stvari kot so tranzistorji, ki delujejo v napetostno-tokovnem prostoru v nekaj tako kompliciranega kot so magnetna polja, res ne vem.
Podpisa ni več, ker so me poskušali asimilirati.

CaqKa ::

zaradi tega ker se mogoče prvi moment zdi totalno nesmiselno, verjetno se bo pa kasneje pokazalo za super duper uporabno.

mogoče pa stvar postane uporabna za kaj drugega.
vsekakor ta 'raziskava' ni brezveze.

Matevžk ::

Ja, se strinjam z zadnjim. Zakaj bi menjali super-duper-razumljive in že dolgo uporabljane katodne cevi z nekimi čudnimi tekočimi kristali ali bognedaj kakšnimi drugimi zasloni?

Glede NOR pa ... v raznih literaturah omenjajo razna imena. Eno izmed njih je Lukasiewiczev veznik, res na internetu ne najdem zveze s tem imenom. Whateva :))
lp, Matevžk

Nejc Pintar ::

NOR = Not OR
Lukasiewiczev veznik pa morda zato ker ga je on izumil?
Lahko je biti prvi, če si edini!

]Fusion[ ::

Kak pa ga je "izumil"? Ni to pač ena funkcija kateri so dali ime, ker ima uporabne zadeve.
"I am not an animal! I am a human being! I... am... a man!" - John Merrick

Matevžk ::

NOR je v bistvu tudi angleška beseda. Veznik po slovensko pomeni niti-niti.
Ja, saj debata je tekla ravno okrog tega. Sem prav pisal svojemu univerzitetnemu profesorju, pa je rekel, da je on slišal kvečjemu še ime Pierce-Lukasiewitczev veznik. Medtem na internetu ne najdem nobene povezave med Lukasiewitczem in NOR operatorjem, zato sklepam, da so ga podelili Piercu, ki je bil morda soizumitelj (recimo, da je našel kakšno pomembno lastnost, kot je ta, da je NOR poln nabor, torej vse boolove izraze lahko izrazimo samo s tem veznikom), saj je Lukasiewitcz pogruntal še precej drugih lepih stvari (Poljska notacija izrazov, resničnostne tabele, ...).
lp, Matevžk

Matevžk ::

Kak pa ga je "izumil"? Ni to pač ena funkcija kateri so dali ime, ker ima uporabne zadeve.

No, saj vsak se lahko izmisli "še en operator". Stvar je v tem, da pokažeš praktično uporabo :)). In NOR je vsekakor zelo praktično uporaben veznik (čeprav po zelo hitrem premisleku človek, ki se ni priučil njegovih lastnosti, tega ne bi rekel).
lp, Matevžk

]Fusion[ ::

Mogoče je Pierce lažje izgovorit kot Lukašvajczcsz... :D
"I am not an animal! I am a human being! I... am... a man!" - John Merrick

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: ]Fusion[ ()

Matevžk ::

To vsekakor :D
Tudi tisti notaciji se reče Poljska notacija namesto Lukasiewitczeva notacija :)) :D :D >:D
lp, Matevžk

Looooooka ::

a pol bomo na lan partyje z magic magneti hodl pa sesuval konkurenco =)

Brane2 ::


NOR je v bistvu tudi angleška beseda. Veznik po slovensko pomeni niti-niti.


Prej bi rekel "ne-ali/not-or"...
On the journey of life, I chose the psycho path.

antonija ::

nor (conj.):
And not; or not; not either: has neither phoned nor written us; life forms that are neither plants nor animals.


Niti klical, niti pisal....
...niso niti rastline, niti zivali...

niti-niti (ali ne-ne) je kar vredu.
Statistically 3 out of 4 involved usually enjoy gang-bang experience.

Nejc Pintar ::

na tem mestu nor vsekakor pomeni not-or.
Drugače mi pa poišči še za NAND in XOR:)
Lahko je biti prvi, če si edini!

Gundolf ::

Hmmm, AND in OR sta prišla v logiko direkt iz jezika in za NOR bi jaz rekel da prav tako. Potem pa je ta NOR dal vzgled za imeni NAND in XOR. Poleg tega obstaja tudi XNOR ali XAND (in nikoli NXOR). Pa čeprav bi po logiki enostavnosti izbral XAND pred XNOR se več uporablja drugi termin. Če bi enega native speakerja vprašal, bi mu bil pomoje NOR intuitivno jasen iz nule. Medtem ko se ga angleško priučeni (sklepam na podlagi svojega primera) ponavadi razlagamo kot ne ali. Se pravi da opravimo en miselni korak več pri razumevanju operatorja (najprej ali potem pa ena negacija čez rezultat). In na podlagi tega bi jaz sklepal, da je nor prišel kar direkt iz angleščine, ker je bilo to njegovim 'poimenovalcem' pač najlažje razumljivo. Ima pa to zanimivo lastnost, da se ga da prevesti kot not-or in nato ta princip poimenovanj uporabiti na ostalih štirih glavnih operatorjih.

gumby ::

NOR nima smisla prevajat, ker je to pac kratica za negirano "OR" funkcijo v binarni logiki

nima nobene veze z anglesko "nor" besedo, ceprav ima nekoliko podoben pomen

Matevžk ::

Po naključju ima kar isti pomen, ane? :))
Sej vem, da smo precej offtopic zašli, sam je pa zanimiva debata :)
lp, Matevžk


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Columbus modul za ISS na poti v orbito

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
334112 (2884) sidd
»

Znanstveno računanje na Playstation 2

Oddelek: Novice / Konzole
122968 (2215) BigWhale
»

Prihodnost JavaScripta

Oddelek: Novice / Brskalniki
93163 (2458) M.B.
»

Vsakdanjik programerja iger

Oddelek: Novice / --Nerazporejeno--
143591 (2342) Tr0n
»

Prihaja Windows Server 2003 R2

Oddelek: Novice / Operacijski sistemi
173492 (2707) darkolord

Več podobnih tem