Mikrohullámok gyorsítanák a jövő processzorait

A brit Bath Egyetem kutatói szerint mágneses mezők alkalmazásával a jelenleginél akár 500-szor nagyobb teljesítményű számítógépeket kapnánk.

A Dr. Alain Nogaret nevével fémjelzett projekt a szilíciumchipek legfőbb korlátait jelentő elektromos vezetékeket cserélné le a fent említett, nanotechnikával létrehozott mágneses rendszerre. Ezáltal a Wi-Fi és a mobiltelefonok jelátvitelének mintájára a mikroprocesszorok jeleit is vezetékmentessé tennék, a bökkenő csak az, hogy a jeleket előállító elektronikák túl nagyok ahhoz, hogy egy-egy processzorba belezsúfolják.

A projekt, melyben a briteken kívül belga és francia egyetemek kutatóközpontjai is részt vesznek, a mikrohullámú energia egészen parányi méreteken történő előállítási módozatait fogja megvizsgálni. A kísérletekben elektronokat ütköztetnek nanoméretű, mindössze néhány atom széles, mágnesekkel rétegezett félvezetőkben létrehozott mágneses mezőknek. Az eljárásban, az úgynevezett fordított elektron spin rezonanciában a mágneses mező eltéríti az elektronokat és megváltoztatja mágneses irányaikat.

Ez az elektronokban oszcillációt hoz létre, és mikrohullámú energia termelésére készteti azokat. A mikrohullámú energiát ezután elektromos jelek továbbítására használhatják anélkül, hogy azok gyengülnének, mint teszik azt az egyre vékonyodó vezetékekben.

Nogaret szerint a projekt azáltal, hogy egészen más irányból közelíti meg a mikroprocesszorok teljesítményének növelését, rendkívüli jövőt jósol a sokak által már leírtnak tekintett szilíciumtechnika számára. Eddig kizárólag az összetevők kicsinyítésével sajtoltak ki több erőt a chipekből, a hagyományos technika azonban rohamosan közeledik az anyagok, különösen a rézvezetékek adta határok felé.

Amennyiben az elméleti fizika terén alkotó Nogaret elve a gyakorlatban is bizonyít, akkor immár mérettől függetlenül 200-500-szoros sebességnövekedés is elérhető. A projekt Nogaret szerint 5-10 év múlva ér célegyenesbe.

Az ebből nyert technika lehetővé tenné olyan integrált áramkörök megalkotását is, melyek egyes kapcsolódásaik meghibásodása esetén is képesek lennének tovább működni. A rendszer programozható lenne, átirányításokkal folytathatóvá téve működését. Jelenleg egy kapcsolódó vezeték meghibásodása működésképtelenné tesz egy teljes integrált áramkört, éppen ezért az előállítás során nem fordulhatnak elő hibák. A gyártóknak jókora költségeken pormentes gyártócsarnokokat kell kialakítaniuk, míg az új rendszerrel szerelt chipnél a hibátlan működéshez elég, ha az elektromos alkatrészek 95 százaléka működik megfelelően, így az előállítás költségei is csökkennének.

A gyakorlati munka októberben veszi kezdetét a Bath Egyetem nanotechnológiai laboratóriumában, melybe bekapcsolódnak a gyakorlati szakemberek is, Simon Bending és John Davies professzorok.