(Nanowerk Haberleri) Elektronik cihazlar her geçen gün küçülüyor. Hem de, içlerindeki bilgisayar çipleri gittikçe güçleniyor fakat bununla birlikte daha çok enerji kullanıyor ve daha çok ısınıyorlar. Bu, yüksek performanslı bilgisayarların güç tüketimini azaltmak için yeni yollar bulmayı mecburi kılar.
AB tarafınca finanse edilen yeni bir proje, yarı iletkenlerin manyetik özelliklerinde meydana getirilen değişikliklerin bilgisayar çiplerinin güç tüketiminde iyi mi yüz kat azalma sağlayabileceğini araştırmak için bilim ve endüstriden yüksek profilli bir konsorsiyumu bir araya getirdi. Fraunhofer IZM’deki araştırmacılar, yarı iletkenlerin ufak kontaklarının iyi mi bağlanabileceğini araştırmak için ekipte.
Dizüstü bilgisayarlar, akıllı telefonlar, hatta akıllı saatler: Dijital dünyamızda, giderek daha çok işlevin, giderek küçülen, sadece bununla birlikte enerjiye açlığı ve açlığı artan cihazlar tarafınca devralınmasını bekliyoruz. Araştırmadan elde edilmiş yeni bilgiler, mikroçiplerde dönen dalga teknolojilerinin kullanılması halinde, elektronik cihazların boyutunu ve enerji tüketimini büyük bir farkla azaltmaya destek olabileceğini düşündürmektedir.
Spin dalgaları nedir? Döndürme dalgaları, manyetik malzemenin toplu uyarılmasını ifade eder. “Spin”, bir elektron yada bir nötron şeklinde bir kuantum parçacığının açısal momentumudur. Bu momentum, tüm manyetik olaylardan mesuldür. Döndürme dalgalarını oluşturan kuantum parçacıklarına magnon denir ve araştırmacılar bu magnonları ele geçirdiler, zira bunlar geleneksel mikroçipler yada yarı iletken yongalardan daha azca enerji kullanırken daha çok informasyon taşımak için kullanılabilirler.
Spin ve magnon araştırmalarından elde edilmiş içgörüleri ergonomik kullanıma sokmak için yeni teknolojik çözümler gerekir. Fraunhofer Güvenilirlik ve Mikro Bütünleşme Enstitüsü IZM’deki araştırmacılar ve Avrupa’nın dört bir yanından bilim ve sanayi ortakları, standart yarı iletken sistemleriyle beraber geleneksel informasyon işlem teknolojisiyle magnonikleri birleştiren bir bilgisayar sistemi geliştirdiler.
Ekip, lüzumlu uyumluluğu elde etmek için gözlerini CMOS devrelerine dikti. CMOS yada Tamamlayıcı Metal Oksit Yarı İletkenler, tüm çağdaş bilgisayarlarda dijital yada analog verileri işlemek için kullanılır. Fraunhofer IZM’de çalışan grup, projeleri için geleneksel bilgisayar ile safir yada gardolinyum galyum granattan (GGG) yapılmış bir spindalga devresi içinde bir arayüz üretti. Neredeyse aynı kablo uzunluklarını kullanan yüzden fazla kanalla 16 GHz’e kadar frekanslarda çalışır.
Proje için hususi bir güçlük, bir çip üstündeki spinwave mantık kapılarının katıksız yoğunluğuydu. Mantık kapıları, ikili girişi çıkış sinyallerine çeviren mantıksal işlemleri yürütür.
Fraunhofer IZM’de proje lideri olan Dr Martin Hempel, “Mevcut spinwave yongalarının yalnızca bir mantık kapısı var, sadece tek bir yonga üstünde yüzden fazla kapı planlıyoruz” diyor. çoklu arayüzler.
Proje, bir bilgisayar çipinde daha karmaşık hesaplamalar için spin dalgalarını kullanan ilk proje olacak ve potansiyel olarak gelecekteki bilgisayarların enerji tüketimini yüz kat azaltmayı mümkün kılacak. İZM bilim adamlarının proje için geliştirdiği birden fazla yüksek frekanslı kanala erişim teknolojisi, çarpışmaları önlemek için kendi kendine giden arabaların gerekseme duyduğu RF ve kontakt sistemleri şeklinde öteki alanlardaki öteki birçok uygulama için de yararlı olacaktır.
Bir HORIZON projesi olarak, “Örümcek” (Son Aşama Ölçekli Hibrit Düşük Güç Elektroniği için Dönen Dalga Bilişimi), 3 milyon Euro’luk Avrupa finansmanı (finansman kimliği 801055) ile desteklenmektedir. 1 Aralık 2022’den 31 Mayıs 2026’ya kadar sürmesi planlanan projede Fraunhofer IZM, Delft Teknik Üniversitesi, Kaiserslautern-Landau Rheinland-Palatinate Teknik Üniversitesi, Bükreş merkezli Ulusal Mikroteknoloji Araştırma ve Geliştirme Enstitüsü IMT ve firmalar yer ediniyor Leuven Üniversitelerarası Mikroelektronik Merkezi (IMEC) tarafınca koordine edilen proje ortakları olarak Thales ve Akronic.
Source: www.nanowerk.com