未来计算机的良好振动

未来计算机的良好振动

能够级联执行复杂计算操作的振动机械开关可能比今天的技术更为重要。KAUST的研究人员展示了基于机械振动的一种替代技术。

可级联,振动驱动微机电逻辑门以电信号作为输入,并产生一个逻辑输出(1或0)基于微束共振 PCBA加工

微机处理器在每台电脑、手机、微波炉包括令人难以置信的复杂网络的数百万或数十亿微小的晶体管的电气开关,打开时,一个端子之间的电流。这些晶体管网络连接在一起,构造逻辑门来执行操作,如(当两个输入端上)和(或当两个输入时)。反过来,这些逻辑门连接到更大的网络,以允许越来越复杂的操作。

每个晶体管消耗的电流产生热量,即使不被主动切换,并与晶体管的小型化和效率接近其物理极限,正在寻找替代技术,最终将取代电晶体管和计算的未来。

Saad Ilyas和Nizar Jaber,在Mohammad Younis实验室的博士后研究人员,现在已经证明了一个可扩展的、高效的替代技术,而不是基于电流,但对机械振动的多频电阻输入兴奋。

“机电系统提供的一个主要优势在现有技术中,他们是无泄漏:那是,不像电晶体管,他们只消耗功率切换时,”Ilyas解释道。“它们也需要更少的计算功能门,导致更低的复杂性,而且它们可以以更高的集成密度制造,甚至可以预测这些系统可以缩小到分子水平。”

以往对微机电系统(MEMS)的逻辑运算进行了研究,但设计一种允许MEMS逻辑门级联以形成任意计算功能的操作模式一直是一个挑战。贾比尔和Younis想出了一个新的技术,使用基于混频MEMS执行逻辑运算,这对于连锁有着巨大的潜力。

“我们用电信号作为输入,使聚合物微夹持在一定的共振频率振动,”贾比尔说。这反过来产生运动电流作为一个电信号具有相同的频率,然后可以级联到另一个MEMS逻辑门输入。

该小组在单个工作频率下演示了各种逻辑操作,这是作为基于MEMS谐振器计算的下一个里程碑的级联迈出的重要一步。他们的逻辑门也与现有的制造技术兼容。 

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