27/02/2014 - Schnellere Prozessoren dank Licht?

Menéame

Jede Sekunde muss ein Computer Milliarden Schritte um bis zu den einfachsten Antworten zu verarbeiten oder zu generieren. Wenn jeder dieser Schritte etwas effizienter durchgeführt werden könnte, "würde man wertvolle Nanosekunden sparen," erklärt der Physikassistent.  Swastik Kar, des Northeastern University

Kar und sein Kollege Yung Joon Jung , Assoziierter Professor am Abteilung für Maschinenbau und Industrie Sie haben eine Reihe von neuen Geräten entwickelt, die genau das tun sollen. Ihre Arbeit wurde am Sonntag in der Zeitschrift veröffentlicht Nature Photonics .

Im vergangenen Jahr hat das interdisziplinäre Duo Kars Erfahrung in derGrafen, einem Kohlenstoff-basierten Material, das für seine Festigkeit und Leitfähigkeit bekannt ist, und dem von Jung in der Mechanik derKohlenstoffnanoröhren, um ein physisches Phänomen auszugraben, das den Beginn einer neuen Ära der hocheffiziente elektronische Produkte.

Durch Licht induzierte elektrische Ströme

Die Zusammenarbeit von Kar und Jung hat ergeben, dass die durch das Licht induzierten elektrischen Ströme an der Kreuzung der Kohlenstoff- und Silizium-Nanoröhren im Vergleich zu der Kreuzung von Silizium und einem Metall, wie inTraditionelle Fotodiodengerätees. "Diese starke Zunahme hilft uns, Geräte zu entwerfen, die mit Licht aktiviert und deaktiviert werden können," sagte Kar.

Dieser Fund hat wichtige Auswirkungen auf die Berechnungen, die durchgeführt werden, die in einfachen Worten auch von einer Reihe von Ein- und Ausschaltern abhängen. Aber um auf die Informationen zuzugreifen, die in diesen Schaltern gespeichert werden können, müssen Sie sie auch übertragen und von anderen Schaltern verarbeiten. "Im Allgemeinen glauben die Menschen, dass der beste Computer ist, der durch elektrische Signale funktioniert und die Optik für die Übertragung des Signals verwendet," sagte Kar.

Dies ist wirklich keine Überraschung, da das Licht extrem schnell ist. Diese Kar- und Jung-Geräte sind die ersten, die elektronische und optische Eigenschaften in einen einzigen Chip integrieren und stellen einen wesentlichen Fortschritt bei der Herstellung eines idealen elektronischen Geräts dar.

Swastik Kar und sein Kollege Yung Joon Jung

Neue Studien

Dieses computergestützte Modell wurde in enger Zusammenarbeit mit der Young- Kyun Kwon , Professor der Universität Kyung Hee , in Seoul (Korea). In einer neuen Studie präsentierte das Team drei dieser neuen Geräte.

Die erste ist eine AND-Tür, die sowohl eine Elektronik und einen optischen Eingang erfordert, um einen Ausgang zu erzeugen. Dieser Modifikator wird nur aktiviert, wenn beide Elemente miteinander verbunden sind.

Das zweite Gerät ist ein OR-Tür, können Sie einen Ausgang erzeugen, wenn eines der beiden optischen Sensoren Es ist verbunden. Diese Konfiguration kann auch verwendet werden, um digitale Signale in Analoge zu konvertieren, was ein enormes Potenzial für Aktionen in Geräten mit digitalen Inhalten wie z. B. einer MP3-Datei darstellt.

Schließlich haben Kar und Jung auch ein Gerät gebaut, das funktioniert wie die Front-end von einem Kamerasensor. Es besteht aus 250.000 Miniaturgeräten, die auf einer Fläche von einem Quadratzentimeter montiert sind. Obwohl dieses Gerät eine stärkere Integration erfordert, um vollständig lebensfähig zu sein, ermöglichte es dem Team, die Reproduzierbarkeit seines Montagevorgangs zu testen.

Computer führen kontinuierlich Aktionen durch, für die Milliarden von Berechnungen pro Sekunde durchgeführt werden müssen, was gezeigt hat, dass diese kleinen Schritte verbessert werden können.

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