Физики почти не потребляющий энергии магнитный чип создали.
( Технологии@Science_Newworld).
Ученые из калифорнийского университета в беркли (The University of California, Berkeley) в США продемонстрировали работу магнитного чипа, потребляющего для проведения вычислений минимально возможное количество энергии.
В рамках эксперимента ученые продемонстрировали так называемый предел ландауэра - минимально возможное количество тепла, которое может выделять при работе вычислительная система. В 1961 году инженер из компании IBM Рольф ландауэр посчитал, что при стирании одного бита информации в любой вычислительной системе должно выделяться некоторое минимальное количество тепловой энергии. Это минимальное количество от окружающей температуры зависит. При комнатной температуре это значение энергии равняется примерно 3 септоджоулям (трем триллионным от миллиардной доли джоуля.
Современные транзисторы в микропроцессорах при обработке одного бита информации выделяют в несколько тысяч раз больше энергии, но даже это количество можно считать ничтожным. Тем не менее если учитывать, что микропроцессоры включают в себя миллиарды микроскопических транзисторов, каждый из которых совершает более миллиарда операций в секунду, то выделение тепловой энергии процессора целиком приобретает ощутимое значение. Из-за этого процессоры при работе сильно греются, что заставляет тратить дополнительную энергию на их охлаждение.
Американским физикам удалось создать такую вычислительную систему, которая тратит на запись и чтение одного бита информации энергию, примерно равную пределу ландауэра.
Для этого ученые использовали так называемые магнитные биты - мельчайшие намагниченные наночастицы. Такая частица может быть развернута в одном из двух направлений в соответствии с внешним магнитным полем. Одно из этих направлений можно принять соответствующим 0, а другое - 1.
В рамках эксперимента на поворот и считывание информации с одной такой частицы, осуществляемые с помощью лазера, затрачивалась энергия примерно в 3 септоджоуля - это в миллион раз меньше, чем аналогичные энергетические затраты в современных процессорах.
Достижение физиков открывает для ученых дорогу к созданию электроники со сверхмалым энергопотреблением, но для внедрения подобных технологий в производство, по словам ученых, должно пройти "Больше Времени".
"Значение Этого Результата в том, что он Показал: Современные Компьютеры Далеки от Фундаментального Предела и в Будущем Возможно Резкое Сокращение их Энергопотребления", - рассказал один из авторов научной работы, профессор Джеффри бокор.