Головна Наука і космос

Переворот у світі мікроелектроніки: крихітні магнітні вири можуть збільшити продуктивність

3 хвилин читання

Крихітні магнітні вири, які називаються скірміонами, можуть змінити пам'ять у високопродуктивних комп'ютерах. Скірміони надзвичайно стійкі до руйнувань, а також вчені можуть контролювати їхню поведінку за допомогою зміни температури або застосування струму.

Магніти створюють невидимі поля, які притягують певні матеріали. Типовий приклад — магніти на холодильник. Набагато важливіше для нашого повсякденного життя те, що магніти також можуть зберігати дані у комп'ютерах. Використовуючи напрямок магнітного поля (скажімо, вгору чи вниз), мікроскопічні стрижневі магніти можуть зберігати один біт пам'яті як нуль або одиницю, говорячи мовою комп'ютерів, повідомляє Argonne National Laboratory. 

Вчені з Аргонської національної лабораторії Міністерства енергетики США (DOE) хочуть замінити стрижневі магніти крихітними магнітними вихорами. Такі крихітні, як мільярдні частки метра, ці вихори називаються скірміонами, які утворюються в певних магнітних матеріалах. У майбутньому вони можуть створити нове покоління мікроелектроніки для зберігання пам'яті у високопродуктивних комп'ютерах.

Підписуйтеся на наші соцмережі

«За нашими оцінками, енергоефективність скірміонів може бути в 100-1000 разів кращою, ніж поточна пам'ять у високопродуктивних комп'ютерах, які використовуються в дослідженнях», — каже Артур Маккрей, аспірант Північно-західного університету, який працює у відділі матеріалознавства Аргонна.

Читайте також: Що може бути спільного між кавоваркою та мобільним телефоном, автомобілем чи пральною машиною? Відповідь доволі несподівана — напівпровідники. Саме за допомогою них створюється більшість сучасної електроніки, що нас оточує. Від сучасних планшетів до потужних комп'ютерів, від передових автомобілів до пристроїв побутової техніки — напівпровідники знаходять своє застосування у найрізноманітніших пристроях. Їх використання охоплює навіть такі сфери, як військова техніка, де напівпровідники застосовують у балістичних ракетах ATACMS та ракетних комплексах Patriot.

«Стрижкові магніти в пам'яті комп'ютера схожі на шнурки, зав'язані одним вузлом; щоб їх скасувати, майже не потрібно енергії, — розповідає Маккрей. - Натомість скірміони схожі на шнурки, зав'язані подвійним вузлом. Як би сильно ви не тягнули за пасмо, шнурки залишаються зав'язаними». Таким чином, скірміони надзвичайно стійкі до будь-яких руйнувань. Ще одна важлива особливість полягає в тому, що вчені можуть контролювати їхню поведінку, змінюючи температуру або застосовуючи електричний струм.

Нагадаємо, що новий фотонний чип може передавати весь інтернет-трафік за секунду. Рекорд швидкості передання даних за допомогою одного джерела світла та оптичного чипа знову побито. Інженери передали дані зі швидкістю 1,84 петабіта на секунду (Пбіт/с), що майже удвічі перевищує глобальний інтернет-трафік на секунду.

Інші матеріали

мікрочипи Наука мікроелектроніка Редакція
Читати на speka.media