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美研究人员着手开发节能型计算机处理器

美研究人员着手开发节能型计算机处理器

  美国弗吉尼亚联邦大学(Virginia Commonwealth University, VCU)的研究团队获得了由美国国家科学基金会和美国半导体研究联盟机构旗下的纳米电子研究创新联盟所提供的两项总额为175万美元的补助,用于开发可应用于嵌入式系统、且不必依靠电池供电的高性能、节能型计算机处理器。

  该项研究以VCU研究团队今年八月在《Applied Physics Letters》期刊上发表的一篇论文为基础,用一种同样能处理数字信息的特殊微型纳米磁体取代电晶体,在理论上将散热减少1,000倍至10,000倍。

  该研究团队是由弗吉尼亚联邦大学工程学院所主导,并与维吉尼亚大学、密西根大学以及加州大学合作,将理论转化为运算工具。

  VCU研究项目的共同首席研究员兼VCU工程学院电子与计算机工程系教授Supriyo Bandyopadhyay说,该项研究的目的是为了建立全新的节能型数字运算典范,更多的运算工具将可容纳至一个芯片上,不必担心过度散热的问题,这将使计算机的运算能力大大提升。

  由于研究人员根据摩尔定律缩小了处理器,使得芯片能够容纳更多的电晶体,这也使得他们面临如何有效地为这些电晶体散热的挑战。目前认为最好的解决方法是减少电晶体开关时的散热。

  据Bandyopadhyay和担任该计划的共同首席研究员兼VCU工程学院机械与核子工程学系助理教授Jayasimha Atulasimha介绍,该项研究将开发一种适用于医疗器械的数字运算系统,例如植入到癫痫病患脑中的处理器,用于监控患者大脑信号,在患者病发前发出警告。这种处理器能通过患者的头部运动采集能量获得电力,不需要配备电池。

Scanning electron microscope image of tiny magnets with a diameter of ~100nm – which is approximately one-thousand times smaller than the diameter of a strand of human hair. Source: VCU

 

  除了在《Applied Physics Letters》上发表的论文外,Bandyopadhyay 和 Atulasimha的相关作品也发表于《Physical Review》和《Nanotechnology》上。(翻译:Laven)

   

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