Логічний елемент підтримує функцію «Set-Reset». - все про комп'ютери

загрузка...

Міжнародна група дослідників створила перший в світі логічний елемент на основі наночастинок розміром близько 5 нанометрів і кільцевих молекул білка, витягнутого з листя тополі. Білок в цьому елементі виступає в ролі ізолятора для кожної з прикріплених до внутрішніх порам наночастинок. Управління кожної з таких частинок окремо здійснюється за допомогою атомно-силового мікроскопа.



Мікросхеми стають все менше і менше в розмірах, а тепер свій внесок у розвиток електроніки зможуть внести і дерева. Створений вченими найпростіший логічний елемент вже підтримує функцію «Set-Reset» і має пам'ять станів. Цікаво, що технологія отримання мікроскопічних логічних елементів з білка деревних листя вже запатентована і ліцензована сторонніми організаціями. Цілком імовірно, що в недалекому майбутньому прориви в розвитку технологій будуть пов'язані з переходом від використання одного виду дерев до інших, наприклад, від тополь до дуба.


Машина «Set–Reset» являє собою простий логічний елемент з вбудованою пам'яттю. Вихідний сигнал цього елемента є нелінійною функцією від вхідного сигналу і стану, збереженого в пам'яті елемента. Цікаво, що гібридна логічна машина, побудована з наночастинок і білка, що працює при кімнатній температурі. Також новий логічний елемент може працювати в якості збалансованого трійкового помножувача. Для реалізації логічних операцій з подачею сигналу на вхід і зняття сигналу на виході здійснюються за допомогою атомно-силового мікроскопа. Обробка логічних операцій установки (Set) і скидання (Reset) станів проводиться на підставі кінцевої ємності наночастинки, яка залишається незмінною за рахунок високих ізолюючих властивостей білка – це забезпечує стабільність станів логічного елемента. Також вдалося продемонструвати роботу нового елемента в циклі – при кожному успішному циклі попередній стан пам'яті зберігається як поточного стану. Витрати енергії на один цикл обчислень скорочуються за рахунок збереження заряду, що позначає попередній стан.


За матеріалами сайту Ars Technica і журналу Nature Nanotechnology.

загрузка...
загрузка...