Ученые IBM Research предложили способ построения виртуальных транзисторных схем, которые имитируют работу человеческого мозга. Транзисторы будут изготавливаться из так называемых сильно коррелированных электронных оксидов, обладающих свойствами, которые позволяют выстраивать схемы с еще более высокой вычислительной мощностью и меньшим энергопотреблением. Схемы, используемые в современных компьютерных процессорах, памяти и других компонентах, представляют собой совокупность интегральных транзисторов, изготовленных из кремниевых пластин. Обычный транзистор меняет свое состояние под воздействием на его затвор небольшого электрического напряжения. Таким образом, осуществляется переключение — включение или выключение — транзистора, и через него начинает течь электрический ток. В технологии IBM применяется другой подход перевода материала в проводящее состояние, основанный на использовании материалов с сильно коррелированными электронами, например, оксидов металлов. В обычном состоянии эти материалы являются изоляторами и не проводят электрический ток. В результате исследований, продолжавшихся несколько лет, ученым удалось найти способ изменения электропроводности коррелированных электронных оксидов под воздействием молекул кислорода. В экспериментах IBM эти электроны вводились путем контакта с ионной жидкостью, состоящей из крупных молекул неправильной формы. Когда к жидкости прилагалось напряжение и она помещалась на оксид металла, материал менял свое состояние с проводящего на изолирующее и наоборот.

Подход, предложенный IBM, может оказаться более эффективным с точки зрения энергопотребления по сравнению с использованием стандартных кремниевых транзисторов.

Транзисторы нового типа энергонезависимы — их не нужно постоянно подпитывать, для того чтобы они сохраняли свое состояние. Напряжение подается лишь однажды, для переключения состояния.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF