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Intel-Forschung: Die Zeit der Logikelemente nach CMOS

"Nature" veröffentlichte einen Forschungsbericht über die nächste Generation von Logikelementen, der von Forschern von Intel, der University of California, Berkeley und dem Lawrence Berkeley National Laboratory verfasst wurde.

Der Bericht beschreibt ein von Intel erfundenes magnetoelektrisches Spin-Orbit-Logikelement (MESO). Diese MESO-Elemente haben das Potenzial, im Vergleich mit den heutigen CMOS-Halbleitern, die Spannung um das Fünffache und die Energie um das 10-30-Fache zu senken, sofern sie mit einer extrem niedrigen Schlafzustandsleistung kombiniert werden.

Während Intel die CMOS-Skalierung weiter verfolgt, arbeitet das Unternehmen auch an Optionen für die Rechenlogik, die im nächsten Jahrzehnt für die Zeit nach dem CMOS erwartet werden, um die Energieeffizienz der Computer zu steigern und die Performance über verschiedene Computerarchitekturen hinweg zu verbessern.

"Wir suchen nach revolutionären, nicht evolutionären Ansätzen für die Datenverarbeitung in der Zeit jenseits von CMOS. MESO basiert auf Niederspannungsverbindungen und Magnetoelektrika mit geringen Spannungen."

"Es vereint die Innovationen der Quantenmaterialien mit der Computerei. Wir freuen uns über die bereits erzielten Fortschritte und auf zukünftige Demonstrationen, die zeigen sollen, wie die Schaltspannung noch weiter auf ihr Potenzial reduziert werden kann," so Ian Young, Intel Senior Fellow und Director of the Exploratory Integrated Circuits Group in the Technology and Manufacturing Group.

Warum es wichtig ist: Intel-Forscher haben das MESO-Element erfunden, um die Speicher-, Verbindungs- und Logikanforderungen zukünftiger Computeranforderungen zu berücksichtigen.

Das MESO-Element wurde bei Intel mit Quantenmaterialien mit aufkommendem Quantenverhalten bei Raumtemperatur im Prototyp hergestellt.

Hinzu kamen magnetoelektrische Materialien, die von Ramamoorthy Ramesh an der UC Berkeley und dem Lawrence Berkeley National Laboratory entwickelt wurden. MESO nutzt auch Spin-Orbit-Transduktionseffekte, die von Albert Fert bei Unité Mixte de Physique CNRS/Thales beschrieben wurden.

"MESO ist eine Komponente, die mit Quantenmaterialien bei Raumtemperatur hergestellt wurde", sagte Sasikanth Manipatruni, Senior Staff Scientist und Direktor des Intel Science and Technology Center on Functional Electronics Integration and Manufacturing.

"Es ist ein Beispiel dafür, was möglich ist, und es löst hoffentlich Innovationen in der Industrie, der Wissenschaft und den nationalen Labors aus. Eine Reihe kritischer Materialien und Techniken sind aber noch nicht entwickelt, um die neue Art von Computerelementen und -architekturen zu ermöglichen."

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