Lue uutinen mobiilisivustolla

HP kehittää tiheitä ja vähävirtaisia virtapiirejä

Kuva: -

16.1.2007 13:38 Hewlett-Packard kertoi tänään tutkimuksesta, joka voi yhtiön mukaan johtaa kahdeksan kertaa nykyistä tiheämpien ja merkittävästi vähemmän energiaa kuluttavien fpga-virtapiirien (field programmable gate arrays) syntymiseen.

Fpga:t ovat integroituja piirejä, joissa on ohjelmoitavia loogisia komponentteja ja liitäntöjä. Niitä hyödynnetään muun muassa viestintäteknologiassa, autoteollisuudessa ja kuluttajaelektroniikassa.

HP:n mukaan uuden tutkimuksen merkittävyyttä lisää se, että sirut voitaisiin rakentaa käyttämällä samankokoisia transistoreita kuin tämän päivän fpga-suunnittelussa. Tällaisten piirien valmistus vaatisi vain pieniä muutoksia nykyisiin tuotantolaitoksiin.

HP Labsin tutkijoiden Greg Sniderin ja Stan Williamsin tutkimus julkaistaan 24. tammikuuta Nanotechnology-lehdessä. Tutkimus toteutettiin hyödyntämällä klassisia mallinnus- ja simulaatioteknologioita. Williamsin mukaan HP valmistelee jo varsinaista sirua ja odottaa ensimmäisen prototyypin valmistuvan tämän vuoden aikana.

Tehoa ja virransäästöä

HP Labsin kehittämän uuden fpni-arkkitehtuurin (field programmable nanowire interconnect) ansiosta nanoluokan crossbar-kytkinrakenne asetetaan perinteisen cmos-piirin päälle (complementary metal oxide semiconductor). Uusi arkkitehtuuri on fpga-teknologian variaatio.

- Mooren laki on ristiriidassa fysiikan lakien kanssa, kun perinteinen siruelektroniikka jatkaa kutistumista. Laitteiden liiallinen kuumeneminen ja virheellinen toiminta alkavat nanoluokassa. Olemme pystyneet yhdistämään hybridipiireissä perinteisen cmos-teknologian nanoluokan kytkinlaitteisiin. Näin voidaan lisätä tehokkaiden transistoreiden tiheyttä, vähentää energianhukkaa ja parantaa virheistä kärsivien laitteiden toleranssia, Stan Williams sanoi.

Kaikki loogiset operaatiot suoritetaan cmos-piirissä, kun taas useimmat piirin signaalireititykset hoitaa transistorin erillinen crossbar-kytkinarkkitehtuuri. Kun perinteiset fpga-piirit käyttävät 80 tai 90 prosenttia cmos-kapasiteetista signaalien reititykseen, fpni-piiri on HP:n mukaan huomattavasti tehokkaampi. Logiikan suorittamiseen käytettävän transistorin tiheys on korkeampi, ja signaalin reitittämiseen vaadittava virrankulutus vähenee.

Viat ohitettavissa

Tutkijat uskovat vuonna 2010 olevan teknisesti mahdollista tuottaa siru, jossa 15 nanometrin crossbar-rakenne yhdistyy 45 namometrin cmosiin. International Technology Roadmap for Siliconiin verrattuna tämä tarkoittaisi harppausta kolmen sukupolven yli ilman transistoreiden kutistamista.

Nanojohtojen ja -kytkimien pienestä koosta johtuen tutkijat odottivat häiriöitä olevan paljon. Crossbar-liitännällä vialliset kohdat voidaan kuitenkin ohittaa, ja simulaatioilla päästiin merkittäviin tuloksiin. Fpni-siru, jossa oli 20 prosenttia virheitä nanojohdoissa sattumanvaraisissa paikoissa, toimi kuitenkin tehokkaasti ja pääsi 75 prosenttiin normaalista tehokkaasta tuotantokapasiteetista.

Tuomas Karvonen toimitus@digitoday.fi

Kirjoita kommentti

Ohjeet: Pysy aiheessa ja kirjoita napakasti. Muista, että haastateltavilla, kanssakeskustelijoilla ja toimittajilla on oikeus omaan, eriävään mielipiteeseen. Ole kohtelias ja ystävällinen, äläkä tarkoituksella provosoi tai hauku muita keskustelijoita. Taloussanomat varaa oikeuden poistaa asiattomat viestit. Varauduthan siihen, että linkkejä sisältävät viestit tarkistetaan yksitellen roskapostin suodattamiseksi. Arvostamme mielipidettäsi!
Lue koko keskusteluetiketti

Bottivarmistus: mitä on kaksi ynnä viisi?

Viesti Nimi

Uutiset

Saksalaisen teinitytön väitetään olleen kahdeksan vuotta orjana Bosniassa

• Urhea kulkukoira seurasi pyöräilijöitä Kiinasta vuorten yli Tiibetiin
• Marcus Grönholm voitti heti Yhdysvalloissa
• Ampuja keskeytti opinnot ja varusmiespalveluksen
• Poliisi: Ampuja kertoo katuvansa tekojaan