פריצת דרך תאפשר להאיץ את מעבדי העתיד באלפי מונים • HWzone
טכנולוגיה

פריצת דרך תאפשר להאיץ את מעבדי העתיד באלפי מונים

על ידי שימוש במגנטייט, תחמוצת ברזל מגנטית נפוצה, וקירורה ל-190- מעלות, מצהירים מדענים כי ניתן יהיה ליצור שבבים מהירים בכמה סדרי גודל מכל מה שאנו מכירים כיום

כיום חברות השבבים ובעיקר רואים את הסוף. את הסוף של המירוץ למעבדים מהירים יותר ששומרים על מעטפת צריכת אנרגיה וחום הגיונית אך מספקים כוח מתגבר והולך. הסיבה לכך היא שיותר ויותר קשה למזער יותר את הטרנזיסטורים בהם נעשה שימוש ברכיבי זכרון, ושאר ירקות בלי להיתקל בבעיות שקשורות בשדות מגנטיים בעולם של אטומים בודדים.

לכן, חוקרים רבים מנסים לתת פיתרון לבעיה מכיוונים אחרים. אחד מהכיוונים הללו הוא שימוש בחומרים שונים מאשר הסיליקון הוותיק שליווה אותנו בעשרות השנים עד כה. משרד האנרגיה האמריקאי חשף כעת מחקר חדש שמתנהל במעבדותיו ובודק חומרים חדשים לצורך המשך המירוץ.

הבעיה בחיפוש אחר חומרים חדשים עד כה הייתה טמונה ביכולת לבדוק את המהירות בה ניתן לשנות הולכה בחומר נתון ממצב מוליך למצב מבודד. היכולת הזו נדרשת כדי לראות באיזו מהירות טרנזיסטור המורכב מחומר זה יפעל.

מגנטייט בצורתו הטבעית

מהירות המפסק החשמלי של מגנטייט נמדדה במהירות של מיליארדית השנייה (1/1000000000) – אלפי פעמים מהיר יותר מאשר טרנזיסטורים הבנויים מסיליקון. הבעיה היא שכדי להגיע למהירות הזו צריך לקרר את המגנטייט ל-190 מעלות מתחת לאפס כדי לנעול את המטענים החשמליים במקומם. לא מעשי במיוחד למחשבים שולחניים.

הדבר המעניין באמת הוא התהליך שבו השתמשו כדי לבצע את המדידה. עד כה, לא ניתן היה למדוד את מהירות שינוי ההולכה בחומרים פוטנציאליים להחלפת הסיליקון. מפני שלייזרים אופטיים לא מדוייקים מספיק למטרה זו.אך בעזרת פולסים חזקים וקצרצרים של קרני רנטגן שנמשכים קוואדריליונית השנייה (אלפית של מיליארדית), החוקרים הצליחו להבחין ולמדוד את הרגע של השינוי ממבודד למוליך.

המועמד הבא: דו תחמוצת וואנדיום

בנוסף לכך, הם גם הבחינו כי רק אטומים מסויימים של החומר הפכו למוליכים בעוד חלקים אחרים שלו, במרכזו, נותרו מבודדים. אלקטרונים עם זאת, עדיין הצליחו לעבור דרך אותם איזורים מבודדים, מה שהראה שהמעבר בין מבודד למתכת אינו דורש שכל תכולת החומר תהפוך למוליכה כדי שהוא יוכל לשמש כטרנזיסטור.

החוקרים ממשיכים במרץ לחפש אחר חומרים מעשיים יותר שיוכלו לעשות את העבודה בעודם בטמפרטורת החדר. אחד מהמועמדים המבטיחים נקרא "דו תחמוצת וואנדיום" (Vandium Dioxide), אותו הצוות בודק כעת. אם החומר המתאים יימצא, ויתנהג בצורה דומה לזו של מגנטייט אך בטמפרטורת החדר, הצעד הבא יהיה למצוא דרך לעורר את השינוי הנדרש (ה"מפסק" בין מוליך למבודד) ללא צורך בלייזר – ורצוי תוך שימוש בפולסים חשמליים קצרים וחזקים, בדומה לטרנזיסטורים רגילים.

סרטון המדבר על התמוטטות חוק מור בשנים הקרובות והעתיד של שבבי מחשב

הקושי המתגבר של חברות השבבים להמשיך בהאצת הטרנזיסטור בשנים הקרובות ובעתיד הנראה לעין עלול להביא להאטת התעשייה מצד אחד, ולחדשנות מהצד השני. החדשנות תגיע מהצורך לשפר את התוכנה תוך שימוש בחומרה הקיימת היות והתוכנה תמיד מפגרת אחרי החומרה שרצה קדימה.

ייתכן כי בסופו של דבר יתברר כי האטת המירוץ אחר מהירות השיא תתברר כברכה ולא כקללה. אבל עד אז, החוקרים ימשיכו לחפש בקדחתנות אחר דרכים להאריך את חוק מור עוד ועוד ככל האפשר.

האם אנו צריכים להאריך את חוק מור, או שאולי הגיע הזמן להביט לכיוונים אחרים? שתפו אותנו בדעתכם בתגובות!

תגיות
Back to top button
Close
Close