Prema istraživačima s...
Magnetski mikroprocesori bez elektrona koristili bi milijun puta manje energije po flop-u od današnjih računala, tvrde istraživači sa Sveučilišta California-Berkeley. Bili bi toliko učinkoviti da bi potrošili najmanju dopuštenu količinu energije po drugom zakonu termodinamike.
Za sada računala rade na električnu energiju, što znači da se elektroni kreću okolo i stvaraju otpadnu toplinu. Ali magnetski mikroprocesor ne bi trebao nikakve elektrone. Umjesto toga, koristio bi polaritet nanometarskih šipkastih magneta za predstavljanje 0 i 1 binarne memorije. Ako su nanomagneti zbijeni jedan uz drugog, njihovi će polovi međusobno djelovati, služeći kao tranzistori i time dopuštajući jednostavne logičke operacije.
Jeffrey Bokor, profesor elektrotehnike i računalnih znanosti na sveučilištu Berkeley, i student Brian Lambson pokušavaju razviti ova magnetska računala. Njihov cilj je računalo koje radi na Landauerovoj granici, što je na sobnoj temperaturi jednako gubitku od 18 _mili_elektronvolti energije po operaciji. Ovo je minimalna energija koju bi jedna logička operacija, poput I ili ILI, raspršila. Fizičar po imenu Rolf Landauer izračunao je ovu granicu prije 50 godina.
Taj broj, 18 tisućinki elektron volta, najmanji je dašak energije - za usporedbu, to je otprilike polovica toplinske energije atoma na sobnoj temperaturi. Veliki hadronski sudarač sudara čestice pri maksimalno 7 trilijuna elektron volti, što je jednako energiji koju biste dobili pojedući 0,00013 mikrograma bombona.
Računalo koje koristi tako infinitezimalnu snagu bilo bi veliki napredak, rekao je Bokor u priopćenju za javnost Berkeleyja. Kad bi računalo moglo raditi na nižim temperaturama, bilo bi još učinkovitije (Landauerova granica proporcionalna je temperaturi).
"Čak i kad bismo mogli doći unutar jednog reda veličine, faktora 10, Landauerove granice, to bi predstavljalo ogromno smanjenje potrošnje energije za elektroniku", rekao je. “Bilo bi apsolutno revolucionarno.”
Lambson i Bokor htjeli su testirati energetsku učinkovitost jednostavnog magnetskog logičkog kruga i magnetske memorije, pa su proveli izračune i računalne simulacije. Otkrili su da se jednostavna memorijska operacija, kao što je brisanje magnetskog bita, "može provesti uz rasipanje energije vrlo blizu, ako ne i identično, Landauerovoj granici", vijesti kaže.
Trenutačni testovi ovih sustava još uvijek zahtijevaju električnu struju za generiranje magnetskog polja, koje okreće ili briše polaritet nanomagneta. Ali Bokor i kolege nadaju se da će novi materijali, kao što je npr multiferoične legure, mogao bi električnu struju učiniti nepotrebnom. Nova era magnetonike, umjesto elektronike, mogla bi biti u našoj budućnosti.
Znanstveni dnevnik