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I computer del futuro

In arrivo una nuova generazione di computer

 


I computer del futuro

Dopo decenni di ripetuta reinvenzione, i transistor in silicio, componenti essenziali nell’architettura di un computer, stanno cominciando a mostrare la propria età.

Una possibile soluzione al problema del silicio comporterebbe l’utilizzo di un nuovo sistema di manipolazione delle proprietà dei materiali che l’industria informatica è già solita usare. Nel caso in cui dovesse funzionare, questa soluzione porterebbe a processori per computer che non solo garantiscono una migliore efficienza energetica ma vantano anche ottime

capacità di calcolo e memorizzazione.

Con qualche ritocco, i ricercatori hanno scoperto di riuscire a far sì che i materiali ferroelettrici cambino rapidamente in uno di quattro stati differenti. Un transistor realizzato con questo genere di materiale potrebbe utilizzare questi stati per rappresentare più dei semplici 1s e 0s che stanno alla base della logica digitale di oggi.

Con il costante rimpicciolimento dei transistor per computer in nanoscala, questi stanno raggiungendo i propri limiti prestazionali, e generando quindi degli ovvi problemi in termini di consumo, dispersione del calore e velocità.  

Fujitsu, Texas Instruments, ed altre società leader nella produzione di computer su larga scala, hanno già realizzato dispositivi di memoria in materiale ferroelettrico.

Come nei transistor in silicio presenti oggi nei computer, lo stato delle celle ferroelettriche può essere modificato al fine di rappresentare bit di informazioni.

I materiali ferroelettrici vantano una naturale polarizzazione elettrica, ed è possibile invertirne la carica utilizzando un campo elettrico. Finora, questo scambio, che avviene in un paio di nanosecondi, è sufficientemente rapido da poter essere utilizzato per la conservazione di dati, ma troppo lento per l’elaborazione dei dati, e richiede una particolare quantità di energia. Alcuni tecnici quindi prevedono che progettando dei cristalli ferroelettrici con una particolare angolazione, ed applicando il campo elettrico da un angolo differente che non viene solitamente impiegato, i materiali dovrebbero cambiare stato in maniera differente. Oltre agli stati “sopra” e “sotto”, vi sarebbero a questo punto altri stati intermedi che vengono descritti come “stati laterali.

 

 




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