Войти в аккаунт
Хотите наслаждаться полной версией, а также получить неограниченный доступ ко всем материалам?

Российскими учеными создана супермикросхема

Российскими учеными создана супермикросхема

Учёные НИИЯФ и физического факультета МГУ разработали для логических элементов суперкомпьютера новую микросхему биСКВИД из сверхпроводящего материала, электрическое сопротивление которого равно нулю. Возможно, что изобретение позволит уменьшить энергопотребление суперкомпьютеров на 6 порядков!

Ранее ими была создана микросхема с аналогичным наименованием для сверхпроводниковых высоколинейных детекторов магнитного поля и высоколинейных низкошумящих усилителей.

Наименование «биСКВИД» произошло от аббревиатуры «СКВИД» (от английского SQUID - Superconducting Quantum Interference Device) - сверхпроводящее квантовое интерференционное устройство, обладающее уникальной чувствительностью к магнитному полю. Приставка «би» в названии отражает объединение функций двух СКВИДов в одной схеме.

Известно, что высокое энергопотребление современных суперкомпьютеров является сложной проблемой на пути их дальнейшего развития. По оценкам учёных, дальнейшее увеличение производительности такими же темпами, как сегодня, приведёт к тому, что для работы одного суперкомпьютера следующего поколения потребуется персональный блок атомной электростанции.

Процессы, протекающие во всех современных компьютерах - персональных и суперкомпьютерах, отличаются необратимостью. Это означает, что часть информации в процессе вычислений теряется, то есть по полученному результату мы не можем восстановить, что было на входе. Данная потеря информации сопровождается потерей энергии и увеличением температуры вычислительной машины, что было показано в 1961-м году в работе Р. Ландауэра. Использование полупроводниковых материалов, обладающих электрическим сопротивлением, также приводит к тому, что вычисления сопровождаются потерей энергии и разогревом ЭВМ. Для работы компьютера необходимо не только компенсировать потерю энергии, но и охлаждать микросхемы до рабочей температуры. Естественным выходом из сложившейся ситуации может стать использование обратимых логических операций, которые проходят без потери информации, и создание микросхем компьютера с использованием сверхпроводящих материалов, электрическое сопротивление которых равно нулю.

Кстати, недавно учёные США и Японии экспериментально показали, что энергопотребление сверхпроводниковых обратимых схем может быть более, чем на 6 порядков ниже энергопотребления существующих полупроводниковых аналогов, в то время как энергопотребление схем существующей цифровой сверхпроводниковой электроники ниже только на 3 порядка. Но исследуемые ими сверхпроводниковые схемы были достаточно громоздки по меркам современной нанотехнологии, что препятствует созданию на их основе суперкомпьютера.

Для решения проблемы сотрудники лаборатории физики наноструктур НИИЯФ МГУ, возглавляемой Михаилом Куприяновым, совместно с коллегами из физического факультета МГУ занялись созданием новых сверхпроводниковых обратимых схем. Недавно они разработали базовый элемент ячейки памяти суперкомпьютера - так называемый джозефсоновский контакт с ферромагнитным материалом. Это изобретение позволяет рассчитывать на создание компактной и энергоэффективной сверхпроводниковой памяти, отсутствие которой является существенным препятствием для практического применения существующей цифровой сверхпроводниковой технологии. Однако, логические операции, используемые в данной технологии, необратимы, а, следовательно, энергоэффективность схем невысока.

Чтобы добиться радикального уменьшения энергопотребления, на этот раз учёные НИИЯФ и физического факультета МГУ предложили новую сверхпроводниковую обратимую схему для логических элементов суперкомпьютера. В её состав входят три джозефсоновских контакта, один из них - ранее предложенный контакт с ферромагнетиком.

Источник: www.nanonewsnet.ru
{{ rating.votes_against }} {{ rating.rating }} {{ rating.votes_for }}

Комментировать

осталось 1800 символов
Свернуть комментарии

Все комментарии (24)

горец 2

комментирует материал 08.04.2014 #

а когда внедрят то? когда куплю суперпланшет или супер ноут такой?

или у нас только изобретают, а внедряют и делают только на западе и в китае?

user avatar
proglot-13

отвечает горец 2 на комментарий 08.04.2014 #

Так производственной базы то в стране дураков нет. Поэтому внедрят это как всегда ТАМ. А рашка - купит. За нефть...

user avatar
kai 35

отвечает proglot-13 на комментарий 09.04.2014 #

Так и полупроводник впервые изобрели в России, и рентген изобрёл не рентген, а русский Ваася, который пьяным таскал жену за волосы и орал: " Я тебя, стерву, насквозь вижу".

user avatar
cccxxx

отвечает proglot-13 на комментарий 10.04.2014 #

Все оборудование для производства ,разумеется придется покупать ТАМ.Там сделают по заказу,но это в лучшем случае.В нашей стране практически никакое технологическое оборудование не производится-технологическая дыра,зато автомобильчики чужие любят собирать и империи строить.Хотя бы запатентовали и хоть где-нибудь производство начали.

user avatar
slujiviy

комментирует материал 08.04.2014 #

А что тут сказать? Я много чего слышал изобрели. А где это всё? Давайте в серию, в производство!

user avatar
Игорь Н.Киселёв

отвечает slujiviy на комментарий 08.04.2014 #

Процессоры МЦСТ используются в системах противовоздушной обороны С-400 и С-300,в ноутбуках для эксплуатации в жестких условиях.

user avatar
burov2002

комментирует материал 08.04.2014 #

Теперь дело за малым. Начать производить эти компы в России, а не где-нидь за бугром.

user avatar
tdk20

комментирует материал 08.04.2014 #

Супермикросхема - это в смысле очень большая? 16 ножек и 2 ручки для переноски

user avatar
интересная личность

комментирует материал 08.04.2014 #

А разве уже существуют сверхпроводники действующие при нормальных температурах?

user avatar
proglot-13

отвечает интересная личность на комментарий 08.04.2014 #

Вопрос только в том, какие температуры считать "нормальными" Насколько в курсе, современные сверхпроводники - это уже жидкий азот, а не ниже...

user avatar
интересная личность

отвечает proglot-13 на комментарий 08.04.2014 #

Нормальные условия

Атмосферное давление 101325 Па = 760 мм рт. ст..

Температура воздуха 273,15 K = 0° C.

Даже если жидкий азот все равно нужна система охлаждения, и энергия на эту систему.

user avatar
proglot-13

отвечает интересная личность на комментарий 08.04.2014 #

Так никто же не обещал, что будет легко :) Поэтому исследования в этой области и идут так медленно. Потому что стоят они немеряных денег. А в раше на науку тратиться не принято, едрисня с куда большим удовольствием эти деньги привычно разворует.

user avatar
Arkadiy18

отвечает proglot-13 на комментарий 08.04.2014 #

Сверхпроводимость вообще уперлась в некий предел и нет никаких подвижек уже лет 25,

Так что Для работы микросхемки потребуется криогенная техника, которая будет жрать кучу энергии и иметь немалые габариты

user avatar
sokol86_

отвечает интересная личность на комментарий 09.04.2014 #

хотел поспорить по поводу нормальных условий, но, оказалось, что есть еще и стандартные - давление 1 Бар = 105 Па = 750,06 мм рт. ст.; температура 298,152 К = 25°С. , в физике используются чаще, потому как нормальному человеку при температуре 0°С все-таки некомфортно :) приведенные Вами нормальные условия используются больше в химии.

user avatar
cт.сержант

комментирует материал 08.04.2014 #

Теперь дело только в твердости, следования запада курсом изоляции и санкций, а то окажется, что производить выгоднее там, а не у нас.

user avatar
Фрекен_Бок

комментирует материал 08.04.2014 #

Хорошо-тохорошо,вот только "до ума"довели бы,чтоб не получилось как у Прохорова с "Ё-мобилем".. Сегодня только слушала его интервью... Все вроде хорошо.Специалисты, свое конструкторское бюро, нанотехнологии, новейшие изобретения, аналогов мотору нет. А дело не пошло.Сейчас Прохорову предлагают продать эти разработки за границу... Правда он обещает не продавать,а отдать государству, но ему верить... У нас почему-то ничего не приживается, не внедряется, не строится. Не выгодно. Только продаем, а потом покупаем втридорога.

user avatar
cccxxx

отвечает Фрекен_Бок на комментарий 10.04.2014 #

Создавать объект новой техники-это не капитал сколачивать-здесь нужны другие способности и нюх.Прохоров выбрал не ту тему,потому что погнался за популизмом и Путину хотел угодить,который любит автомобильчики.Детское представление о технике.Что е-мобиль,что Маруся-все это бессмысленно и бесполезно.Не за то взялись и не те люди окружают Прохорова.Я для себя такой финал е-мобиля лпределил сразу,как только о нем услышал..И зря он не продал,потому что разработки быстро устареют и в России они объективно не нужны.Двадцать с лишним лет назад мы делали новую технику без интервью

и без денег и весьма успешно,а теперь и деньги не помогают.

user avatar
Кpиc Aвepcмaн

комментирует материал 08.04.2014 #

Российскими учеными создана супергиганская микросхема, 8 хорошо подготовленных спортсменов могут за пару часов разгрузить ее с КАМАЗа и принести куда скажут. :))

user avatar
×
Заявите о себе всем пользователям Макспарка!

Заказав эту услугу, Вас смогут все увидеть в блоке "Макспаркеры рекомендуют" - тем самым Вы быстро найдете новых друзей, единомышленников, читателей, партнеров.

Оплата данного размещения производится при помощи Ставок. Каждая купленная ставка позволяет на 1 час разместить рекламу в специальном блоке в правой колонке. В блок попадают три объявления с наибольшим количеством неизрасходованных ставок. По истечении периода в 1 час показа объявления, у него списывается 1 ставка.

Сейчас для мгновенного попадания в этот блок нужно купить 1 ставку.

Цена 10.00 MP
Цена 40.00 MP
Цена 70.00 MP
Цена 120.00 MP
Оплата

К оплате 10.00 MP. У вас на счете 0 MP. Пополнить счет

Войти как пользователь
email
{{ err }}
Password
{{ err }}
captcha
{{ err }}
Обычная pегистрация

Зарегистрированы в Newsland или Maxpark? Войти

email
{{ errors.email_error }}
password
{{ errors.password_error }}
password
{{ errors.confirm_password_error }}
{{ errors.first_name_error }}
{{ errors.last_name_error }}
{{ errors.sex_error }}
{{ errors.birth_date_error }}
{{ errors.agree_to_terms_error }}
Восстановление пароля
email
{{ errors.email }}
Восстановление пароля
Выбор аккаунта

Указанные регистрационные данные повторяются на сайтах Newsland.com и Maxpark.com