超級芯片元件的尺寸縮小80%并降低能耗97%

據(jù)外媒報道，英特爾已在一項名為“自旋電子學(xué)”的技術(shù)領(lǐng)域取得進(jìn)展。隨著傳統(tǒng)芯片技術(shù)逐漸失去動力，這項技術(shù)可取代傳統(tǒng)芯片加速用戶手機、筆記本電腦和智能手表。

周一，英特爾和加州大學(xué)伯克利分校的研究人員公布了他們的自旋電子學(xué)研究進(jìn)展，它可以將芯片元件的尺寸縮小到目前尺寸大小的五分之一，并降低能耗90-97%。一旦商業(yè)成功，該技術(shù)可為近年來處理性能增長平平的芯片產(chǎn)業(yè)帶來巨大的動力。

團(tuán)隊的研究為一種名為“磁電旋轉(zhuǎn)軌道”（MESO）的邏輯元件。具體來說，該元件使用氧，鉍和鐵原子的晶格，提供有利的電磁屬性以便外力可存儲并讀取信息。這種元件所需的功率大大小于CMOS晶體管。研究人員還表示，又因為他們無需激活即可保留信息，他們還可以在設(shè)備閑置時提供更加節(jié)能的睡眠模式。

目前計算機芯片均采用晶體管處理數(shù)據(jù)。自旋電子學(xué)也可以實現(xiàn)類似的功能，但需要的組件更小更節(jié)能。

“我們正努力就下一代晶體管引領(lǐng)行業(yè)和學(xué)術(shù)創(chuàng)新的浪潮，”英特爾組件研究小組的項目負(fù)責(zé)人Sasikanth Manipatruni在聲明中寫道。

數(shù)十億美元的處理器銷量生死攸關(guān)——更不用說極度依賴計算機核心的一些——業(yè)務(wù)關(guān)乎無數(shù)研究人員正竭力尋找新的芯片技術(shù)。幾十年來，芯片始終依賴于互補金氧半導(dǎo)體電路（CMOS）技術(shù)。雖然CMOS電子元件仍遵循摩爾定律，但隨著元件大小越來越接近單個原子尺寸，局限性不可避免。

而自旋作為一種量子力學(xué)屬性，可以使電子像具有南北極的磁鐵那樣運動，因此可以通過操控場域的方向來存儲和處理數(shù)據(jù)。英特爾-伯克利的聯(lián)合團(tuán)隊發(fā)布的論文即著眼于后者理念，使用自旋電子學(xué)實現(xiàn)計算機邏輯。

最近的傳統(tǒng)芯片速度提升很大程度上得益于芯片工程師對專用芯片引擎的投資研究，比如用于圖形或AI計算的芯片引擎。但通用計算速度的大幅提升將有助于更廣泛的軟件運行加速。