Современные технологии позволяют ноутбукам работать без подзарядки в течение 3 месяцев.

Японские ученые успешно создали новый квантовый компонент, который увеличивает скорость обработки данных на чипах в 1000 раз, не вызывая при этом перегрева устройства.

Эта новая технология использует свойства квантовой механики для преобразования электрической сигнальной информации в крошечные магнитные поля для записи. Фото: Томоаки Накацудзи/Токийский университет .

Согласно новым исследованиям, опубликованным в научном журнале Science , приближается эра сверхбыстрых и сверхэкономичных в плане энергопотребления компьютеров. Этот прогресс стал возможен благодаря типу «энергонезависимых квантовых переключателей», изобретенных учеными из Токийского университета (Япония).

Новый компонент потенциально может увеличить скорость обработки данных на микрочипе до 1000 раз. Примечательно, что система абсолютно не выделяет тепла во время работы.

Согласно объяснению исследовательской группы, в традиционных кремниевых чипах ток должен непрерывно протекать через цепи для обработки данных (битов 0 и 1). Это создает значительное трение и приводит к быстрому перегреву устройства.

Это существующее технологическое ограничение, которое не позволяет инженерам и дальше увеличивать скорость работы микросхем, поскольку машина перегреется и выведет из строя схемы. Новый компонент полностью решил эту проблему. Вместо электрического тока устройство использует магнитные свойства (называемые спином) электронов для хранения информации.

В будущем такие огромные центры обработки данных, как у Google, будут потреблять всего 1% ресурсов по сравнению с сегодняшним днем. Фото: Аластер Вайпер.

Этот компонент состоит из двух основных слоев материала: тантала и марганца. Когда через слой тантала протекает электрический ток, система немедленно сохраняет информацию в слое марганца в виде крошечных магнитных полей. Эти магнитные поля и представляют собой данные, которые сохраняются без необходимости постоянного питания. Благодаря этому остроумному принципу новое изобретение экономит до 100 раз больше энергии, чем существующие конструкции микросхем.

«Проще говоря, огромный центр обработки данных Google в настоящее время потребляет столько электроэнергии, сколько достаточно для обеспечения электроснабжением 80 000 домохозяйств; в будущем ему потребуется всего 800 домов. Аналогично, MacBook Pro может работать три месяца от одной зарядки», — сообщил представитель исследовательской группы изданию Nikkei.

В лабораторных условиях новый компонент достиг рекордной скорости обработки — всего 40 пикосекунд (менее одной миллиардной доли секунды), что в 1000 раз быстрее, чем у обычных кремниевых чипов. Устройство также невероятно долговечно, стабильно работая после более чем 100 миллиардов испытаний. Примечательно, что ученые обнаружили важную закономерность: чем меньше компонент, тем быстрее и плавнее работает устройство.

Внедрение этой технологии на практике полностью изменит облик электронной промышленности. Большие файлы данных, обработка которых в настоящее время занимает час, будут обрабатываться всего за одну секунду.

Однако путь от лаборатории до массового коммерческого производства по-прежнему очень долог. Представители исследовательской группы заявили, что производство отдельного компонента сильно отличается от поддержания стабильного промышленного производства в больших масштабах.

Первые прототипы чипов, использующих эту технологию, предположительно появятся в 2030 году. Потребителям придется подождать еще несколько лет после этой даты, чтобы приобрести коммерческие устройства.

Источник: https://znews.vn/cong-nghe-giup-laptop-chay-3-thang-khong-can-sac-post1653053.html