Параметрон – новий елемент майбутніх нанокомп'ютер

Вченим з Японії вдалося зробити ще один крок у розробці наномеханіческого комп'ютера. Теоретично розроблений ще п'ятдесят років тому логічний вузол "параметрон" втілився в життя завдяки останнім досягненням в області нанотехнологій і НЕМС зокрема.


Імран Махбубом (Imran Mahboob) і його колега Хіроші Ямагучі (Hiroshi Yamaguchi) з лабораторії NTT Basic Research Lab в Канагава представили новий спосіб механічної інтерпретації комп'ютерної логіки на основі створеної ними НЕМС.


Згідно загальноприйнятим визначенням, параметрон, елемент автоматики та обчислювальної техніки, принцип дії якого базується на особливостях параметричного збудження і посилення електричних коливань.


Найпростіший параметрон – коливальний контур, настроєний на частоту f0. При періодичному зміні під впливом сигналу накачування з частотою fn, Що дорівнює приблизно 2f0, Одного з енергоємних параметрів контуру в ньому виникає коливання з частотою, когерентне по відношенню до збудливому коливанню.


Рис. 1. Логічні стану параметрона


При цьому фаза порушених у пристрої коливань може приймати одне з двох відрізняються на 180 ° значень, умовно позначаються (0, p), і як завгодно довго перебувати в цьому стані.


Саме ця здатність параметрона називається властивістю квантування фази. Параметрон як логічний елемент або елемент запам'ятовуючого пристрою був запатентований в 1954 Е. Гото (Японія). На його основі були створені лічильники, регістри, суматори, що запам'ятовують пристрої та системи управління ЕОМ.


Комп'ютери-монстри минулого містили близько 5000 електричних осциляторів-параметронов, працювали повільно і займали досить багато місця. Тому не дивно, що з появою транзистора про параметронах надовго забули.


Рис. 2. Компьютер PC-1


В основі нано-"параметрона" лежить електромеханічний осцилятор. Два стабільних стану параметрона можуть грати роль логічного нуля і логічної одиниці.


Махбубом і Ямагучі вирішили повернути параметрон із забуття і мініатюрізовать наномеханіческіе осцилятори до нанорозмірного діапазону. При малих розмірах логічна осередок споживає істотно менше енергії, а, значить, завдяки тому область застосування "параметронов" істотно розширюється.


Мініатюрізованний параметрон складається з тонкої нитки мікронних розмірів, закріпленої між двома електродами. Нитка може вільно згинатися в двох фіксованих положеннях – "1" і "0" при проходженні струму між електродами.


Рис. 3. Параметрон, створений японськими вченими


При цьому положення, коли нитка піднімається вгору, відповідає "0", а опускання нитки вниз – "1".


Переключення логічних станів виконується зупинкою осцилятора і подачею на нього "переключающего" коливання. При цьому керуюча процедура не відрізняється від використаної в параметронах 50-річної давності, говорить Ямагучі.


Поки осередок параметрона досить велика, тому швидкість її роботи низька. Однак Ямагучі повідомив, що планує зменшити розмір пристрою, досягнувши робочої частоти в 100 МГц.


Кандидатами в майбутні осцилятори можуть бути нанотрубки – так думають дослідники.


Поки ще рано говорити про електронні пристроях на основі параметронов, так як логічна осередок представлена поки у вигляді прототипу. Але плани у Ямагучі й Махбубом досить оптимістичні – через три року вони продемонструють 8-бітну клітинку нано-параметронов.


Свідіненко Юрій

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*