Новые чипы потребляют в 30 раз меньше энергии

Источник материала:

10 февраля 2009 Информационные технологии
CyberSecurity Ученые из Университета Райс в штате Техас разработали микрочип, который потребляет в 30 раз меньше электроэнергии, чем его аналоги, выпускаемые сегодня в промышленных масштабах. Новинка, благодаря своей конструкции, также способна в семь раз быстрее передавать данные.

Секрет чипа в новой технологии PCMOS, особенности которой были представлены разработчиками сегодня в рамках технической конференции ISSCC (International Solid-State Circuits Conference), где презентуются последние новинки в области схемотехники.

По словам одного из разработчиков технологии профессора Кришны Палема, из названия очевидно, что новая технология базируется на привычной в компьютерном мире технологии CMOS (complementary metal-oxide semiconductor), на базе которой создаются современные процессоры, модули оперативной памяти и другие схемы. Приставка P в названии в данном случае означает Probablistic или вероятностный.

Изюминка PCMOS состоит в том, что в отличие от CMOS-чипов, применяющих для работы два условия "истинно" или "ложно" (1 или 0), она использует так называемый алгоритм вероятностной логики, а в остальном эта система также работает на базе кремниевых чипов.

"Значительным здесь является отход от традиционной в микросхемах двоичной логики на ее вероятностный аналог. Такой подход дает значительный выигрыш в потреблении и скорости работы. PCMOS в некотором роде является экспериментальной технологией, которая доказывает физическую возможность работы по иному принципу транзисторов будущего", - говорит Палем.

Как говорят разработчики, кремниевые транзисторы с уменьшением из размера становятся "шумными", однако до сих пор инженеры боролись с этим явлением путем повышения напряжения на транзисторах. В итоге, чем меньше чипы становятся, что сложнее бороться с "шумом", а это влияет на точность расчетов, проводимых процессорами.

"PCMOS фундаментально отличается от данного подхода. Мы резко сократили напряжение и за счет вероятностной логики добились повышения скорости при сохранении коэффициента ошибок", - говорит Палем.

На конференции ISSCC разработчики представили прототип чипа PCMOS, пригодного для шифрования данных. Палем говорит, что сделать на базе PCMOS универсальные решения, например центральные процессоры компьютеров, пока довольно сложно, а вот создать какое-то специализированное решение, например чип для мобильного телефона, решение для автомобильной автоматики или медицинского оборудования вполне возможно. Особенно хорошо PCMOS подходит для криптографических нужд, так как система также как и шифрование полагается на процесс случайной генерации последовательностей.

В перспективе решения на базе PCMOS также можно будет применять для обсчета трехмерной графики и точных математических вычислений.

По прогнозам инженеров из агентства DARPA и корпорации Intel, которые спонсировали эти разработки, первые коммерческие PCMOS-чипы на рынке появятся через 4 года.