Wie die gealterten Vakuumröhre Moores Gesetz sparen können.

Moores Gesetz ist bedroht. In der Schlacht zwischen Chip-Designer und die Gesetze der Physik beginnt es zu schauen, wie es wird nicht lange dauern, bis es unmöglich ist, die Anzahl der Transistoren in integrierten Schaltkreisen alle zwei Jahre verdoppeln. Aber es könnte eine Lösung sein, und es beinhaltet – ausgerechnet – gute alte Vakuum-Röhren.

Wir kämpfen um Moores Gesetz zu erfüllen, weil wir Transistoren klein genug machen kann; Es gibt einfach nicht die Fähigkeiten zur Verfügung, um Laser-ätzen sie viel kleiner, als sie jetzt sind und noch haben sie richtig funktionieren. In der Tat, um zu verkleinern, standard Transistoren unten klein genug, um das Moore'sche Gesetz lebendig zu halten, müssen wir die Ablagerung von Atomen in Silizium, innerhalb von 10 s von Atomen zu kontrollieren – und das ist nahe genug an die Grenzen der Physik, dass es jetzt praktisch unmöglich scheint.

Aber ein Team von NASA-Forscher glauben, sie hätten eine Lösung – in Form der sehr gleichen Vakuumschlauch Technologie, die Transistoren selbst abgelöst.

Tatsächlich, wir reden nicht die Art von Vakuum-Röhren, die in diesen frühen Computern verwendet, sondern eher Vakuum Transistoren: die gleiche physische Idee, nur bis hin zu winzigen Dimensionen geschrumpft. Und bei diesem Maßstab, es stellt sich heraus, viele der positiven Eigenschaften von Vakuumröhren bleiben, ohne die großen Talfahrt der niedrige Wirkungsgrad (und massive Wärmeentwicklung).

In der Tat zeigt ein Bericht in IEEE Spectrum, Transistoren, darunter ein kleines Vakuum Elektronen durch sich selbst ohne eine interne physische Verbindung ziehen zu können. Schrumpfen der Vakuumraum rechts unten, Abnahme der Spannung und es stellt sich heraus du tatsächlich ein unglaublich effizientes kleine Gerät bekommen. (Für eine ausführlichere nehmen auf die Wissenschaft, lesen Sie diesen Bericht von Hot Hardware.)

Die NASA-Forscher-Ansprüche, die sie es geschafft haben, Vakuum Transistoren zu erstellen, die bei 460 GHz arbeiten, und einige der Effekte, die es unmöglich machen, modernen Transistoren machen viel kleiner, mildern wie Quantum tunneling und Elektromigration. Sie sind jedoch noch sehr viel in ihrer experimentellen Stadium, und sie sind noch zu erarbeiten, wie Sie von Millionen auf einem integrierten Schaltkreis eine Handvoll im Labor zu gehen. Und das ist kein kleines Problem.

Dennoch, alles muss irgendwo anfangen, und die Forscher rechnen damit, dass diese Vakuum Transistoren in der Tat von der Kommunikations-Hardware auf Mikroprozessoren verwendet werden könnten. Schließlich. [IEEE Spectrum über Hot Hardware]

Bild von Kurt Faler unter Creative Commons Lizenz.