Digitoday

Valikko

HP kehittää tiheitä ja vähävirtaisia virtapiirejä

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

      Sulhanen tuomittiin brittikirjailijan murhasta – kirjailija oli keksinyt itse ruumiin piilopaikan

    2. 2

      Lauri, 30, kertoo miksi pettää vaimoaan Tinder-naisten kanssa: ”En tunne minkäänlaista syyllisyyttä”

    3. 3

      Nämä kuitit kannattaa säästää – ”Silloin kuittien on löydyttävä”

    4. 4

      Näitä tuotteita Suomen vaarallisimmat vangit himoitsevat selleihinsä Riihimäen vankilan omasta kaupasta

    5. 5

      AFP: Tutkija putosi aktiivisen tulivuoren kraatteriin Nicaraguassa

    6. 6

      Julkkiksilta sataa tukea rumaksi haukutulle Maria Veitolalle – Rakel Liekiltä tyhjentävä kommentti

    7. 7

      Nasa: Tutkijat löysivät seitsemän Maan kaltaista planeettaa – kolmella suotuisat olosuhteet elämälle

    8. 8

      Yle: Suomalaissyntyinen Carolina taistelee väkivaltaa vastaan Tukholmassa – oma poika tapettiin kotiovelle

    9. 9

      Nuorten epäasiallinen tempaus rikkoi hiihtohissin Turussa – ”Tulee hemmetin kova puhuttelu”

    10. 10

      Katso parhaat kuvat – tällaiset olivat Lahden MM-avajaiset

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Julkkiksilta sataa tukea rumaksi haukutulle Maria Veitolalle – Rakel Liekiltä tyhjentävä kommentti

    2. 2

      Traaginen onnettomuus Helsingissä – työkoneen kauha osui kävelijään, nainen kuoli vammoihinsa

    3. 3

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

    4. 4

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

    5. 5

      Patrik Laine varasti show’n Torontossa – 30 maalia täyteen

    6. 6

      Nämä kuitit kannattaa säästää – ”Silloin kuittien on löydyttävä”

    7. 7

      Video: Kajaanin hyppyrimäki räjähti näyttävästi

    8. 8

      Näitä tuotteita Suomen vaarallisimmat vangit himoitsevat selleihinsä Riihimäen vankilan omasta kaupasta

    9. 9

      Tv-tähden sekava käytös ihmetytti aamu-tv:ssä – oliko muoti-idoli humalassa? Syljeskeli ja selasi puhelintaan, somekansa äimistyi

    10. 10

      Tuskien taival: Kohutun Adrian Solanon MM-hiihto alkoi karmealla tavalla – matka jäi lopulta kesken

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Julkkiksilta sataa tukea rumaksi haukutulle Maria Veitolalle – Rakel Liekiltä tyhjentävä kommentti

    2. 2

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

    3. 3

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

    4. 4

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

    5. 5

      Traaginen onnettomuus Helsingissä – työkoneen kauha osui kävelijään, nainen kuoli vammoihinsa

    6. 6

      Stubb opetti Trumpille faktoja Ruotsista – viesti sytytti kiivaan keskustelun

    7. 7

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

    8. 8

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

    9. 9

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

    10. 10

      Nokialla pahoinpidelty 17-vuotias tyttö on kuollut

    11. Näytä lisää

    Näitä luetaan!

    1. 1

      Sulhanen tuomittiin brittikirjailijan murhasta – kirjailija oli keksinyt itse ruumiin piilopaikan

    2. 2

      Lauri, 30, kertoo miksi pettää vaimoaan Tinder-naisten kanssa: ”En tunne minkäänlaista syyllisyyttä”

    3. 3

      Nämä kuitit kannattaa säästää – ”Silloin kuittien on löydyttävä”

    4. 4

      Näitä tuotteita Suomen vaarallisimmat vangit himoitsevat selleihinsä Riihimäen vankilan omasta kaupasta

    5. 5

      AFP: Tutkija putosi aktiivisen tulivuoren kraatteriin Nicaraguassa

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Julkkiksilta sataa tukea rumaksi haukutulle Maria Veitolalle – Rakel Liekiltä tyhjentävä kommentti

    2. 2

      Traaginen onnettomuus Helsingissä – työkoneen kauha osui kävelijään, nainen kuoli vammoihinsa

    3. 3

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

    4. 4

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

    5. 5

      Patrik Laine varasti show’n Torontossa – 30 maalia täyteen

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Julkkiksilta sataa tukea rumaksi haukutulle Maria Veitolalle – Rakel Liekiltä tyhjentävä kommentti

    2. 2

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

    3. 3

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

    4. 4

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

    5. 5

      Traaginen onnettomuus Helsingissä – työkoneen kauha osui kävelijään, nainen kuoli vammoihinsa

    6. Näytä lisää