Розроблено революційний транзистор з германію: він зробить будь-який комп'ютер суперрозумним

Вчені з Віденського технічного університету розробили транзистор, який дозволить створити комп'ютери нового покоління. Про це пише сайт Science Daily.

Традиційні кремнієві мікросхеми, що використовуються в більшості сучасних гаджетів, складаються з електронних компонентів, що постійно виконують ті самі завдання. Нові транзистори здатні перемикатися між різними типами логічних функцій, що відкриває можливості для штучного інтелекту, нейромереж, алгоритмів машинного навчання, логіка яких пропонує більше двох значень (0 і 1).

Австрійські інженери вирішили використати замість кремнію германій і отримали "найгнучкіший транзистор у світі". Особливі властивості цієї речовини допомогли зробити прототип компонента з небувалими характеристиками — виявилося, що додатковий керівний електрод може докорінно змінити структуру комп'ютерів.

Транзистор — це невеликий елемент електронного пристрою, який або пропускає струм, або блокує його в залежності від напруги на керівному електроді. Завдяки цим двом станам і працюють прості логічні схеми та пам'ять. Переміщення заряду залежить від матеріалу: електрони вільно і забезпечують негативний заряд або "відриваються" від атомів — так з'являються позитивні "дірки", які можуть переміщатися.

Германій має особливу електронну структуру: при появі напруги вона спочатку збільшується, але після певного порога починає знижуватися — це називається негативним диференціальним опором. У германієвому транзисторі електрони та "дірки" управляються одночасно. Винахідники з'єднали два електроди надтонким дротом із германію через високоякісні та чисті інтерфейси. Поверх цього розмістили звичайний електрод затвора та ще один додатковий.

"Наш транзистор оснащений додатковим керівним електродом, який розміщений на інтерфейсах між германієм і металом. Він може динамічно програмувати функцію транзистора, — пояснив доктор Масіар Сістані. — За допомогою керівного електрода ми можемо регулювати поріг напруги. Це дає можливість надати транзистору саме ті властивості, які нам потрібні зараз".

Професор Вальтер Вебер додав, що зазвичай обчислювальні можливості електроніки залежать від кількості транзисторів, кожен із яких має примітивні функції. Двадцять чотири транзистори із германію замінюють 160 кремнієвих. Таким чином збільшується швидкість роботи та енергоефективність пристроїв. Деякі деталі ще потребують доопрацювання, проте команда все одно вважає свій винахід "вирішальним проривом" в електроніці.

Дослідники зазначають, що нові транзистори будуть особливо корисними для систем штучного інтелекту. Людський мозок працює завдяки ланцюгам, що динамічно змінюються, між нервовими клітинами. Адаптивні транзистори дозволять цілеспрямовано змінювати схеми процесорів на кристалі.

"Ми не хочемо повністю замінювати технологію транзисторів, що добре зарекомендувала себе, на основі кремнію нашим новим транзистором, це було б самовпевненістю. Нова технологія, швидше за все, буде включена в комп'ютерні мікросхеми як надбудова в майбутньому. Для деяких додатків буде просто зручніше і ефективніше покладатися на адаптивні транзистори", — підсумував Масіар Сістані.

Раніше писали про створення оптичного процесора в 100 разів потужніших за графічні чипи. Пристрій передає дані за допомогою світла, тому скорочує затримки до максимуму і практично не нагрівається.