Новости Hardware

imec и Intel разработали логику на основе спинтроники и обещают выйти за пределы современных техпроцессов

Не секрет, что современные техпроцессы приближаются к пределу своих возможностей. Исследователи всего мира ищут выход за эти границы. Перспективной представляется спинтроника — использование спина электрона в качестве носителя информации и, что более важно, в качестве элемента переключения в логике. Память на спиновом токе уже реализована — это магниторезистивная RAM. С логикой сложнее, но последние разработки imec и Intel внушают оптимизм.

Источник изображения: imec

Источник изображения: imec

Исследователи из imec и Intel во главе с Элин Рэйменантс (Eline Raymenants) создали устройство спинтронной логики, которым можно полностью управлять с помощью электрического тока, а не магнитными полями. Команда Intel и imec представила свою работу на недавнем мероприятии IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM).

Подчеркнём, речь идёт об управлении именно электрическим током, а не магнитным полем, что уже реализовано в памяти MRAM и в других проектах спинтронной памяти, например, в трековой памяти IBM, ячейках магнитной памяти российской разработки и в других подобных исследованиях. Управление током позволяет создать более компактное и быстрое переключающее устройство. К тому же логика на токовой спинтронике может быть легко сопряжена с современной КМОП-логикой, что позволит создавать гибридные схемы.

Новая разработка imec и Intel напоминает реализацию трековой памяти IBM, о которой мы вспоминали выше. По нанопроволоке запускается спин-поляризованный ток в виде последовательностей магнитных доменов, разделённых доменными стенами. Магнитные домены в такой проволоке следуют строго друг за другом, а информация передаётся в виде ориентации магнитного поля. Магнитное поле отдельного домена, в свою очередь, создаётся согласованной ориентацией спинов электронов. Ориентация спинов вверх, скажем, представлена 0, а вниз — 1. Доменные стены в такой схеме — это переход между одним направлением намагниченности и соседним. Именно они служат главным управляющим элементом для переключателей.

Секрет разработки imec и Intel в новом материале для магнитных туннельных переходов (MTJ). По словам учёных, новый материал оптимизирован для более быстрого перемещения доменных стен. Переходы считывают информацию с дорожки — последовательности магнитных доменов и доменных стен — и действуют как логические входы. На IEDM исследователи представили доказательство концепции: из нескольких магнитных туннельных переходов создали работающий логический элемент И.

Пример трековой памяти с перемещением по нанопроволоке магнитных доментов и доменных стенок. Источник изображения: IBM

Пример трековой памяти с перемещением по нанопроволоке магнитных доменов и доменных стенок. Источник изображения: IBM

В том же переходе MTJ записывается информация на дорожку. Для этого в устройстве Intel и imec используется та же технология, что и сегодня в MRAM. Устройство пропускает спин-поляризованный ток, большинство электронов которого имеют спины ориентированные в одном направлении, через магнитный домен в переходе. Этот ток может изменить направление магнитного поля, что в процессе создаёт или редактирует доменные стенки — кодирует последовательность в 0 или 1.

Исследователи говорят, что их следующим шагом будет демонстрация устройства в действии. Они разработали мажоритарный элемент (переключатель по большинству), который дает положительный результат, если большинство его входных данных являются положительными. Но учёным еще предстоит по-настоящему изучить этот дизайн. Только тогда исследователи узнают, как их спинтронная логика будет противостоять наработкам КМОП.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
Прежде чем оставить комментарий, пожалуйста, ознакомьтесь с правилами комментирования. Оставляя комментарий, вы подтверждаете ваше согласие с данными правилами и осознаете возможную ответственность за их нарушение.
Все комментарии премодерируются.
Комментарии загружаются...
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Поисковик DuckDuckGo установил новый рекорд — 100 млн запросов за день 4 ч.
Новая статья: Scott Pilgrim vs. The World: The Game — Complete Edition — долгожданное возвращение. Рецензия 4 ч.
systemd 248 упростит использование аппаратных ключей шифрования 7 ч.
Университет Джонса Хопкинса поделился результатами исследования информационной безопасности современных смартфонов 11 ч.
Важный прецедент: Facebook заплатит $340 каждому из 1,6 млн пользователей Иллинойса 11 ч.
Apple заблокировала установку iOS-приложений на новых Mac с чипом M1 через сторонние сервисы 12 ч.
Sony удалила даты выхода игр для PS5 из трейлера к выставке CES 2021 12 ч.
Microsoft представила список эксклюзивов Xbox на 2021-й, но это не всё, что запланировано на год 13 ч.
Apple проиграла апелляцию патентному троллю VirnetX, выплаты могут превысить миллиард долларов 14 ч.
Новая статья: Gamesblender № 501: GeForce RTX 3060, Cyberpunk 2077, Hogwarts Legacy, Hitman 3 14 ч.
Google объявила о завершении поглощения Fitbit, но антимонопольные органы США и Австралии несогласны 4 ч.
Компания Rocket Lab отменила первый в этом году запуск ракеты перед самым стартом 6 ч.
Слухи: Qualcomm разрабатывает конкурента чипу Apple M1, который будет использоваться в компьютерах на Windows 7 ч.
Ученые «программируют» живые бактерии для хранения данных 8 ч.
Sony выпустила Android 11 для Xperia 1 и Xperia 5. Россия стала одним из первых регионов, в которых вышло обновление 8 ч.
Глава мобильного подразделения Samsung заявил, что в будущем ещё больше мобильных устройств получат поддержку S Pen 8 ч.
Великобритания хочет создать дальний космический флот на атомных двигателях Rolls-Royce 9 ч.
Анонс смартфона Honor V40 5G с двойной фронтальной камерой перенесли на 22 января 11 ч.
В социальной сети Weibo появился тизер нового поколения геймерского смартфона ASUS ROG Phone 13 ч.
FCC выдала сертификат для нового бюджетного смартфона Samsung с аккумулятором 7000 мА·ч 13 ч.