Современные процессоры выполняют вычисления, управляя движением электрического заряда через миллиарды транзисторов. Американские исследователи предлагают дополнить этот принцип совершенно другим механизмом — механической деформацией материалов на наноразмерном уровне.
Разработка получила название MEFA — механически усиленная ферроидно-управляемая логика. В ее основе находятся материалы, способные незначительно расширяться или сжиматься при подаче напряжения. Возникающая деформация усиливается и передается соседнему полупроводниковому каналу, где уже управляет электрическим током и позволяет переключаться между логическими нулем и единицей.
По словам руководителя проекта Асифа Хана из Технологического института Джорджии, для вычислительной системы принципиально важно лишь надежно различать два состояния. Информация может передаваться с помощью электрического заряда, света, магнетизма или механической деформации, а MEFA фактически объединяет несколько физических механизмов.
Проект получил $10,6 млн от DARPA в рамках программы Fast and Curious, которая занимается поиском альтернатив традиционной CMOS-логике. Цель программы — создание вычислительных схем, способных быть как минимум в 100 раз энергоэффективнее современных решений без критического снижения производительности.
При этом разработчики намерены сделать технологию совместимой с существующей полупроводниковой промышленностью. Исследователи из Технологического института Джорджии, Университета Райса, Университета Южной Калифорнии и Northrop Grumman планируют постепенно перейти от экспериментальных устройств к полноценным логическим схемам.
Пока речь идет об исследовательском проекте, а не о готовой замене современных процессоров. Однако в случае успеха MEFA может предложить новый способ сократить энергопотребление вычислительных систем, сохранив необходимую для практического применения скорость работы.
