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

      Näin Nico Rosberg kommentoi Bottaksen valintaa

    2. 2

      Matti Nykäsen nimikkohyppyrimäen lähistöltä löytyi hämmentävä muistoseppele – mäkilegenda hämmästyi

    3. 3

      Tällainen mies on karvalakin taakse piiloutuva, tuomiota pakeneva sarjahukuttaja – asianomistajilta karmea kuvaus

    4. 4

      Onko sinulla näitä piirteitä? Ne kertovat älykkyydestä

    5. 5

      16 000 litraa maitoa päätyi vääriin tölkkeihin – syynä inhimillinen virhe

    6. 6

      Sarjahukuttaja kateissa myös omalta asianajajaltaan – ”ei mitään käsitystä”

    7. 7

      Legendaarinen Gladiaattorit palaa tv-ruutuihin – muistatko vielä Viikingin, Salaman, Lallin ja Skorpionin?

    8. 8

      Tänään se tapahtui: Rantasipiä ei enää ole

    9. 9

      Jumalan teatterista 30 vuotta – missä he ovat nyt?

    10. 10

      Miksi yli 14 vuodeksi vankeuteen tuomittu sarjahukuttaja on vapaana?

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Perhe etsii vastausta kammottavaan kuvaan – mitä tai mikä ilmestyi yhtäkkiä yöllä kotipihalla otettuun valokuvaan?

    2. 2

      Floridan poliisi julkaisi mykistävän videon rämeeltä – ”Kuka sanoi, että dinosaurukset ovat kuolleet sukupuuttoon?”

    3. 3

      Pin up -malli Sini Ariell astui vaa’alle – numerot ”shokeeraavia”: ”Olen ollut tyhmä, sokea ja tekopyhä”

    4. 4

      Santeri, 20, ja Sofia, 19, myivät koko omaisuutensa ja lähtivät maailmalle: ”Haluan nähdä kaiken”

    5. 5

      Jethro Rostedt lupasi tv-ohjelmassa Monicalle, 37, työpaikan: odottanut jo vuoden, eikä töitä ole kuulunut

    6. 6

      Kaksoissurmasta epäilty on jatkosodan veteraani – oli parempikuntoisena pitänyt huolta puolisostaan

    7. 7

      Presidentti Tarja Halonen antoi Suomen korkeimpia kunniamerkkejä tyranneille

    8. 8

      Onko sinulla näitä piirteitä? Ne kertovat älykkyydestä

    9. 9

      Näin Finnairin lentäjät pysyvät hereillä pitkillä lennoilla

    10. 10

      Useat partiot etsivät vankilaan tuomittua sarjahukuttajaa – ”ei ollut kotonaan”

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Madonna julkaisi haarovälikuvan – Piers Morgan: ”Oksensin aamupalani”

    2. 2

      Poliisi ampui miehen maaliskuussa – vainajan autosta löytyi kolkko kirje

    3. 3

      Valesotilas yritti huijata – Tiina vedättikin takaisin: ”Naurettiin ukkoni kanssa niin, että mahaan koski”

    4. 4

      Häikäisevän kaunis morsian! Mika Häkkinen ja Marketa pääsivät poroajelun kyytiin – suloiset lapset mukana

    5. 5

      Mikan ja Marketan rakkaustarina – saksalaislehti paljasti kaunottaren menneisyyden

    6. 6

      Arto, 35, joutui väkisin mukaan perustulo­kokeiluun: ”Älyttömän huonot tunnelmat ”

    7. 7

      Perhe etsii vastausta kammottavaan kuvaan – mitä tai mikä ilmestyi yhtäkkiä yöllä kotipihalla otettuun valokuvaan?

    8. 8

      Kolme povekasta blondia: Natalie, 45, sekoitetaan jatkuvasti tyttäriinsä – erotatko kuvista kuka on äiti?

    9. 9

      Masennuksen huonosti tunnettu alatyyppi nakertaa vaivihkaa – onko sinulla kolme näistä oireista?

    10. 10

      Huikea muutos: Playboy-mallin kasvoilta pestiin tv-ohjelmassa vahva meikkikerros – tyrmistyi lopputuloksesta

    11. Näytä lisää

    Näitä luetaan!

    1. 1

      Näin Nico Rosberg kommentoi Bottaksen valintaa

    2. 2

      Matti Nykäsen nimikkohyppyrimäen lähistöltä löytyi hämmentävä muistoseppele – mäkilegenda hämmästyi

    3. 3

      Tällainen mies on karvalakin taakse piiloutuva, tuomiota pakeneva sarjahukuttaja – asianomistajilta karmea kuvaus

    4. 4

      Onko sinulla näitä piirteitä? Ne kertovat älykkyydestä

    5. 5

      16 000 litraa maitoa päätyi vääriin tölkkeihin – syynä inhimillinen virhe

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Perhe etsii vastausta kammottavaan kuvaan – mitä tai mikä ilmestyi yhtäkkiä yöllä kotipihalla otettuun valokuvaan?

    2. 2

      Floridan poliisi julkaisi mykistävän videon rämeeltä – ”Kuka sanoi, että dinosaurukset ovat kuolleet sukupuuttoon?”

    3. 3

      Pin up -malli Sini Ariell astui vaa’alle – numerot ”shokeeraavia”: ”Olen ollut tyhmä, sokea ja tekopyhä”

    4. 4

      Santeri, 20, ja Sofia, 19, myivät koko omaisuutensa ja lähtivät maailmalle: ”Haluan nähdä kaiken”

    5. 5

      Jethro Rostedt lupasi tv-ohjelmassa Monicalle, 37, työpaikan: odottanut jo vuoden, eikä töitä ole kuulunut

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Madonna julkaisi haarovälikuvan – Piers Morgan: ”Oksensin aamupalani”

    2. 2

      Poliisi ampui miehen maaliskuussa – vainajan autosta löytyi kolkko kirje

    3. 3

      Valesotilas yritti huijata – Tiina vedättikin takaisin: ”Naurettiin ukkoni kanssa niin, että mahaan koski”

    4. 4

      Häikäisevän kaunis morsian! Mika Häkkinen ja Marketa pääsivät poroajelun kyytiin – suloiset lapset mukana

    5. 5

      Mikan ja Marketan rakkaustarina – saksalaislehti paljasti kaunottaren menneisyyden

    6. Näytä lisää