Все новости от 18 июля 2001 г.

HP получила патент на изобретение в области молекулярных микросхем

В 1999 году ученые из НР и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) сделали крупный шаг в развитии нового направления вычислительной техники — молекулярной электроники. Они создали молекулу, которая может служить химическим переключателем — ее назвали ротаксаном. В 2000 году группа исследователей UCLA, возглавляемая Дж. Фрейзером Штоддартом (J. Fraser Stoddart), пошла дальше, создав молекулу катенана, которая способна включаться и выключаться. Это формирует основу для молекулярной компьютерной памяти.

Молекулярная технология рассматривается как потенциальное средство продления действия закона Мура об удвоении производительности чипов каждые 18 месяцев. Однако пока не было способа соединения молекулярной электроники с внешним миром, эта идея имела чисто академический интерес. Сконцентрировавшись на преодолении технических препятствий, мешающих сделать молекулярную электронику пригодной для массового применения, НР нашла и запатентовала способ соединения молекулярных электронных схем с обычными микросхемами. Компания надеется, что эта технология найдет практическое применение уже в 2006 году.

По словам главного научного сотрудника и руководителя данной работы в HP Labs Фила Кьюкса (Phil Keukes), запатентованная НР технология решает одну из ключевых проблем: установление связи между современными компьютерами и объектами молекулярных размеров. Проводники, выводимые из решетки молекулярной электронной схемы, имеют ширину всего 6 атомов — около двух миллиардных долей метра. Ширина проводников самых современных из традиционных микросхем составляет 130 миллиардных долей метра.

Однако остаются другие проблемы. Нужно научиться изготавливать проводники шириной в 6 атомов, позволяющие молекулярным микросхемам достаточно быстро работать, и создать основы теории химических вычислительных устройств. Если это удастся, то для хранения и обработки информации можно будет использовать множество разных молекул.

Способ связи с молекулярными электронными компонентами уже найден. Над слоем параллельных проводников, ориентированных с севера на юг, располагается слой молекул, обрабатывающих информацию, а над ним — слой проводников, ориентированных с запада на восток. В точках пересечения проводников нижнего и верхнего слоев находятся обрабатывающие молекулы, к каждой из которых по соответствующим проводникам можно направить сигнал; это напоминает систему адресации.

Другая задача — обеспечить связь тонких молекулярных проводников с толстыми проводниками кремниевых микросхем. Кьюкс рассказал, что НР решила эту проблему — пока чисто теоретически, — сочетая химию с вычислительной техникой. Это решение основано не на тщательно сконструированной тончайшей решетке, а на произвольных соединениях между проводниками разного калибра. «У химиков богатый опыт работы с регулярными структурами, такими как молекулярные решетки, но есть еще одна вещь, на которой они собаку съели, — это создание беспорядка, — говорит Кьюкс. — Мы предлагаем формировать чисто случайный набор соединений внутренних элементов с толстыми проводниками».

Установив произвольные соединения между двумя слоями проводников, например путем разбрызгивания капель электропроводного золота, можно протестировать устройство, определив адреса элементов опытным путем. «Мы не пробовали это на практике, но данный патент иллюстрирует наш подход интеграции химии с вычислительной техникой», — сказал Кьюкс. Он надеется, что со временем это сочетание заменит существующие кремниевые технологии.

Исследования UCLA и HP финансируются Управлением оборонных научных проектов (Defense Advanced Research Projects Agency). К 2005 году предполагается получить действующую электронно-молекулярную систему памяти емкостью 16 Кбит. Еще через год должны появиться первые образцы коммерческих изделий для особых областей применения, например, таких, где требуется низкое энергопотребление и энергонезависимая память, содержимое которой не теряется после выключения питания.

В массовых продуктах молекулярно-электронная технология, по мнению Кьюкса, начнет вытеснять кремниевые микросхемы в 2010-2011 годах. «Как раз в это время кремниевая технология будет переживать глубокий кризис, и мы должны догнать ее, но при существенно меньших затратах», — говорит Кьюкс.

Обсуждение и комментарии

	Эльнур - filbalawww.com 23 Jul 2001 3:22 PM
Везде эта DARPA... куда ни глянь :)
	mr999-тый - vito22narod.ru 3 Aug 2001 1:36 AM
Ну вот, Господа...в этом веке следует ожидать мощнейшего прорыва человечества в познании законов нашей среды, которого хватит на долго (по нынешним меркам)... Однако при нынешнем мировом порядке - это может плохо кончиться, надо менять:-). Начнем вместе?
	муму 4 Aug 2001 9:05 PM
Лёгко! Главное, чтобы деньги были.