Nowe tranzystory: koniec podziału na sprzęt i oprogramowanie

Procesory-kameleony będą się reprogramować dzięki nowym egzotycznym półprzewodnikom

Tranzystory, których działanie będzie można dodatkowo kontrolować za pomocą pola magnetycznego opisuje dzisiaj na łamach "Nature" zespół prof. Sungjung Joo z Koreańskiego Instytutu Nauki i Techniki w Seulu.

- Urządzenia logiczne oparte na magnetyzmie dają szansę na zwiększenie wydajności obliczeniowej przy równoczesnym obniżeniu zużycia energii - podkreśla Joo. - Nie wymagają zasilania w czasie bezczynności i łączą w sobie nowe funkcje - takie jak programowalność i wbudowaną pamięć.

To inaczej niż dzisiejsze procesory, których tranzystory wymagają ciągłego zasilania, a ich architektura jest "wydrukowana" raz na zawsze.

Dotychczasowe próby zbudowania procesorów hybrydowych - działających również z użyciem magnetyzmu - borykały się z rozmaitymi problemami technicznymi, na przykład z silnym szumem, w którym trudno było znaleźć sygnał.

Koreańczycy postanowili wykorzystać trochę inne zjawiska magnetyczne niż inne zespoły. W efekcie udało się zbudować urządzenie, które można było przetestować w prostych układach elektronicznych. Układy działają normalnie, ale dodatkowo można je reprogramować za pomocą pola magnetycznego, albo zapisywać w nich dodatkowe dane (zazwyczaj pamięć jest urządzeniem zewnętrznym wobec procesora).

Innymi słowy, procesor-kameleon działający na takich zasadach, będzie się dynamicznie przeprogramowywał w zależności od wykonywanych zadań. Inaczej będzie się zachowywał w czasie przeglądania stron internetowych, a inaczej - w czasie cyfrowej obróbki wideo, albo w czasie renderowania złożonego świata jakiejś trójwymiarowej gry. Zniknie sztywna architektura całego urządzenia, a zastąpi ją - no cóż - program, coś w rodzaju systemu operacyjnego zapisanego w sprzęcie. Uszkodzenia w procesorze-kameleonie (wysłanym np. w Kosmos na pokładzie sondy bezzałogowej) nie oznaczałyby od razu katastrofy całej misji, bo z Ziemi można by było przesłać odpowiednią łatkę.

Takie urządzenie będzie krokiem w stronę spintroniki , czyli obliczeń opartych na magnetycznych właściwościach materii. Tradycyjna elektronika opiera się na ładunku elektrycznym. Postulowana przez fizyków spintronika będzie dawała znacznie ciekawsze możliwości.

- Dalsze badania nad możliwościami tej technologii mogą nas doprowadzić do całkowicie nowych sposobów prowadzenia obliczeń - komentuje w "Nature" prof. Sayeef Salahuddin z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.

Więcej o: