Digitoday

Valikko

HP simuloi tiheitä siruja

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.

- 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

      Hanna Sumari sai julmaa tylytystä ulkonäöstään TTK:n jälkeen – ”Tanssii allien kanssa”

    2. 2

      Kummisetä antoi 10-vuotiaalle tyttärelle lahjarahaa – Kela rokotti koko perheeltä 341,52 euroa/kk

    3. 3

      Patrik Laine varasti show’n Torontossa – 30 maalia täyteen

    4. 4

      Kolmen lapsen yh-äidille annettiin tv-sarjassa 30 000 euroa – törsäsi lähes kaiken neljässä viikossa hajuvesiin ja vaatteisiin: ”Olen pettynyt”

    5. 5

      Anu Saagim haukkui Maria Veitolaa rumaksi suorassa lähetyksessä – Veitola harmistui studioyleisön reaktiosta: ”Yleisö nauraa ja taputtaa”

    6. 6

      Top 20: Kansanedustajat, jotka olivat useimmin poissa eduskunnan täysistunnoista

    7. 7

      Valmentaja hämmästelee Patrik Laineen tekoja – ”Minusta tulee fani”

    8. 8

      Suomen ilmakehässä havaittiin mystistä radioaktiivista ainetta – STUK: ”Ei pitäisi olla ilmassa”

    9. 9

      90-luvun suosikkiyhtye Taikapeili palaa! ”Kysyntää on”

    10. 10

      Norjan hiihtopomolta järjetön väite Johaugin dopingkäryn syystä – asiantuntijalta täystyrmäys

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Kummisetä antoi 10-vuotiaalle tyttärelle lahjarahaa – Kela rokotti koko perheeltä 341,52 euroa/kk

    2. 2

      Yleinen virhe wc-pöntöllä: Tästä syystä pyttyyn jää helposti ”jarrutusjäljet”

    3. 3

      Sudet tarttuivat 7-vuotiaaseen poikaan Ähtärin eläinpuistossa – vammat vakavia

    4. 4

      Huippukokin pari niksiä: Näin syntyy fantastinen makaronilaatikko

    5. 5

      Lukiolaistytön viattomasta kuvasta paljastui härski yllätys – mokasta kasvoi maailmanlaajuinen someilmiö

    6. 6

      Teinitytön murhasta epäilty vangittiin – näytti oikeussalissa keskisormea

    7. 7

      Cheyenne Järvinen avautuu vihdoin Janna Hurmerinnan ja Junon avioliiton tuhonneesta salasuhteesta – Juno kiitti kohukaunotarta jälkikäteen

    8. 8

      Kimmo, 47, heräsi yöllä karmeaan jysähdykseen – rekan lava syöksyi läpi talon seinästä: ”Ajattelin, että nyt sortuu torppa”

    9. 9

      Anu Saagim haukkui Maria Veitolaa rumaksi suorassa lähetyksessä – Veitola harmistui studioyleisön reaktiosta: ”Yleisö nauraa ja taputtaa”

    10. 10

      WhatsAppiin tärkeä uudistus - saattaa muuttaa sen käytön täysin

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Prisman kassamyyjä sai pyörätuolimiehen itkemään Helsingissä – jonossa ollut Jatta riensi apuun: ”Olin niin kiukkuinen”

    2. 2

      MTV: Saara Aalto kärsii kiusallisesta ja kivuliaasta naistentaudista: ”Ei parannuskeinoa”

    3. 3

      Pekka Vähäsöyrinki tunnusti Mika Myllylän haudalla, milloin dopinginkäyttö alkoi: ”Siinä hetkessä annoin periksi”

    4. 4

      Stubb opetti Trumpille faktoja Ruotsista – viesti sytytti kiivaan keskustelun

    5. 5

      Tutkijat tekivät pelottavan löydön merenpohjasta 10 kilometrin syvyydestä

    6. 6

      Kanadan hurmuriministeri sai Ivanka Trumpin pasmat sekaisin – flirttaileva kuva leviää vauhdilla

    7. 7

      Nokialla pahoinpidelty 17-vuotias tyttö on kuollut

    8. 8

      Donald Trumpilta outo viittaus Ruotsiin: ”Katsokaa, mitä tapahtui eilen illalla Ruotsissa – kuka olisi uskonut?”

    9. 9

      Kummisetä antoi 10-vuotiaalle tyttärelle lahjarahaa – Kela rokotti koko perheeltä 341,52 euroa/kk

    10. 10

      Vaikein kuva-arvoitus ikinä? 12 erikoisjoukkojen sotilasta on maastoutunut nerokkaasti tähän kuvaan – kuinka monta löydät?

    11. Näytä lisää

    Näitä luetaan!

    1. 1

      Hanna Sumari sai julmaa tylytystä ulkonäöstään TTK:n jälkeen – ”Tanssii allien kanssa”

    2. 2

      Kummisetä antoi 10-vuotiaalle tyttärelle lahjarahaa – Kela rokotti koko perheeltä 341,52 euroa/kk

    3. 3

      Patrik Laine varasti show’n Torontossa – 30 maalia täyteen

    4. 4

      Kolmen lapsen yh-äidille annettiin tv-sarjassa 30 000 euroa – törsäsi lähes kaiken neljässä viikossa hajuvesiin ja vaatteisiin: ”Olen pettynyt”

    5. 5

      Anu Saagim haukkui Maria Veitolaa rumaksi suorassa lähetyksessä – Veitola harmistui studioyleisön reaktiosta: ”Yleisö nauraa ja taputtaa”

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Kummisetä antoi 10-vuotiaalle tyttärelle lahjarahaa – Kela rokotti koko perheeltä 341,52 euroa/kk

    2. 2

      Yleinen virhe wc-pöntöllä: Tästä syystä pyttyyn jää helposti ”jarrutusjäljet”

    3. 3

      Sudet tarttuivat 7-vuotiaaseen poikaan Ähtärin eläinpuistossa – vammat vakavia

    4. 4

      Huippukokin pari niksiä: Näin syntyy fantastinen makaronilaatikko

    5. 5

      Lukiolaistytön viattomasta kuvasta paljastui härski yllätys – mokasta kasvoi maailmanlaajuinen someilmiö

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Prisman kassamyyjä sai pyörätuolimiehen itkemään Helsingissä – jonossa ollut Jatta riensi apuun: ”Olin niin kiukkuinen”

    2. 2

      MTV: Saara Aalto kärsii kiusallisesta ja kivuliaasta naistentaudista: ”Ei parannuskeinoa”

    3. 3

      Pekka Vähäsöyrinki tunnusti Mika Myllylän haudalla, milloin dopinginkäyttö alkoi: ”Siinä hetkessä annoin periksi”

    4. 4

      Stubb opetti Trumpille faktoja Ruotsista – viesti sytytti kiivaan keskustelun

    5. 5

      Tutkijat tekivät pelottavan löydön merenpohjasta 10 kilometrin syvyydestä

    6. Näytä lisää