15년 2023월 XNUMX일(나노 워크 뉴스) 전자 장치는 항상 줄어들고 있습니다. 동시에, 내부의 컴퓨터 칩은 점점 더 강력해지고 있지만, 동시에 더 많은 에너지를 사용하고 더 뜨거워지고 있습니다. 따라서 고성능 컴퓨터의 전력 소비를 줄이는 새로운 방법을 찾는 것이 필수적입니다. EU가 자금을 지원하는 새로운 프로젝트는 반도체의 자기 특성 변화가 컴퓨터 칩의 전력 소비를 XNUMX배 줄일 수 있는 방법을 조사하기 위해 과학계와 업계의 유명 컨소시엄을 모았습니다. Fraunhofer IZM의 연구원들은 반도체의 작은 접점이 어떻게 연결될 수 있는지 조사하기 위해 팀에 합류했습니다. 노트북, 스마트폰, 심지어 스마트 시계까지: 디지털 세계에서 우리는 점점 더 작아지고 에너지에 대한 갈망이 커지는 장치가 점점 더 많은 기능을 차지할 것으로 기대합니다. 연구의 새로운 통찰에 따르면 스핀파 기술이 마이크로칩에 사용되면 전자 장치의 크기와 에너지 소비를 크게 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
스핀파를 사용하는 논리 요소: 두 개의 입력이 있는 기존 논리 게이트와 비교하여 스핀파 논리 게이트는 여러 입력을 처리하고 컴퓨팅 시스템에 대한 새로운 조합을 허용할 수 있습니다. (이미지: Fraunhofer IZM) 스핀파란 무엇입니까? 스핀파는 자성 물질의 집단 여기를 의미합니다. "스핀"은 전자나 중성자와 같은 양자 입자의 각운동량입니다. 그 운동량은 모든 자기 현상을 담당합니다. 스핀파를 구성하는 양자 입자를 마그논이라고 하는데, 연구자들은 이 마그논을 붙잡았습니다. 기존 마이크로칩이나 반도체 칩보다 적은 에너지를 사용하면서 더 많은 정보를 전달할 수 있기 때문입니다. 스핀과 마그논 연구에서 얻은 통찰력을 실용화하려면 새로운 기술 솔루션이 필요합니다. Fraunhofer 신뢰성 및 마이크로 통합 IZM 연구소의 연구원과 유럽 전역의 과학 및 산업 파트너는 마그노닉과 기존 컴퓨팅 기술을 표준 반도체 시스템과 결합한 컴퓨터 시스템을 개발했습니다. 팀은 필요한 호환성을 달성하기 위해 CMOS 회로에 주목했습니다. CMOS 또는 상보형 금속 산화물 반도체 모든 최신 컴퓨터에서 디지털 또는 아날로그 데이터를 처리하는 데 사용됩니다. 해당 프로젝트를 위해 Fraunhofer IZM에서 작업하는 그룹은 기존 컴퓨터와 사파이어 또는 GGG(가돌리늄 갈륨 가넷)로 만든 스핀파 회로 간의 인터페이스를 생성했습니다. 거의 동일한 배선 길이를 사용하여 16개 이상의 채널로 최대 3GHz의 주파수에서 작동합니다. 이 프로젝트의 특별한 과제 중 하나는 칩에 있는 스핀파 논리 게이트의 밀도였습니다. 논리 게이트는 이진 입력을 출력 신호로 바꾸는 논리 연산을 실행합니다. "현재 스핀파 칩에는 논리 게이트가 하나만 있지만 우리는 단일 칩에 801055개 이상의 게이트를 계획하고 있습니다."라고 Fraunhofer IZM의 프로젝트 리더인 Dr Martin Hempel은 말합니다. 다중 인터페이스. 이 프로젝트는 컴퓨터 칩의 보다 복잡한 계산을 위해 스핀파를 최초로 사용하여 잠재적으로 미래 컴퓨터의 에너지 소비를 1분의 2022로 줄이는 것을 가능하게 할 것입니다. IZM 과학자들이 프로젝트를 위해 개발한 다중 고주파 채널에 액세스하는 기술은 충돌을 피하기 위해 자율 주행 자동차에 필요한 것과 같은 RF 및 통신 시스템과 같은 다른 영역의 다른 많은 응용 프로그램에도 유용할 것입니다. HORIZON 프로젝트인 "SPIDER"(Ultimate-Scaled Hybrid Low-Power Electronics를 위한 Spin Wave Computing)는 유럽 자금에서 €31만(자금 ID 2026)로 지원됩니다. 이 프로젝트는 XNUMX년 XNUMX월 XNUMX일부터 XNUMX년 XNUMX월 XNUMX일까지 진행될 예정이며, 프라운호퍼 IZM, 델프트 기술 대학, 라인란트-팔츠 기술 대학 카이저슬라우테른-란다우, 부쿠레슈티 소재 국립 마이크로기술 연구 개발 연구소 IMT 및 기업들이 참여합니다. Thales와 Akronic은 루벤의 IMEC(Interuniversity Microelectronics Center)가 조정한 프로젝트 파트너입니다.
스핀파를 사용하는 논리 요소: 두 개의 입력이 있는 기존 논리 게이트와 비교하여 스핀파 논리 게이트는 여러 입력을 처리하고 컴퓨팅 시스템에 대한 새로운 조합을 허용할 수 있습니다. (이미지: Fraunhofer IZM) 스핀파란 무엇입니까? 스핀파는 자성 물질의 집단 여기를 의미합니다. "스핀"은 전자나 중성자와 같은 양자 입자의 각운동량입니다. 그 운동량은 모든 자기 현상을 담당합니다. 스핀파를 구성하는 양자 입자를 마그논이라고 하는데, 연구자들은 이 마그논을 붙잡았습니다. 기존 마이크로칩이나 반도체 칩보다 적은 에너지를 사용하면서 더 많은 정보를 전달할 수 있기 때문입니다. 스핀과 마그논 연구에서 얻은 통찰력을 실용화하려면 새로운 기술 솔루션이 필요합니다. Fraunhofer 신뢰성 및 마이크로 통합 IZM 연구소의 연구원과 유럽 전역의 과학 및 산업 파트너는 마그노닉과 기존 컴퓨팅 기술을 표준 반도체 시스템과 결합한 컴퓨터 시스템을 개발했습니다. 팀은 필요한 호환성을 달성하기 위해 CMOS 회로에 주목했습니다. CMOS 또는 상보형 금속 산화물 반도체 모든 최신 컴퓨터에서 디지털 또는 아날로그 데이터를 처리하는 데 사용됩니다. 해당 프로젝트를 위해 Fraunhofer IZM에서 작업하는 그룹은 기존 컴퓨터와 사파이어 또는 GGG(가돌리늄 갈륨 가넷)로 만든 스핀파 회로 간의 인터페이스를 생성했습니다. 거의 동일한 배선 길이를 사용하여 16개 이상의 채널로 최대 3GHz의 주파수에서 작동합니다. 이 프로젝트의 특별한 과제 중 하나는 칩에 있는 스핀파 논리 게이트의 밀도였습니다. 논리 게이트는 이진 입력을 출력 신호로 바꾸는 논리 연산을 실행합니다. "현재 스핀파 칩에는 논리 게이트가 하나만 있지만 우리는 단일 칩에 801055개 이상의 게이트를 계획하고 있습니다."라고 Fraunhofer IZM의 프로젝트 리더인 Dr Martin Hempel은 말합니다. 다중 인터페이스. 이 프로젝트는 컴퓨터 칩의 보다 복잡한 계산을 위해 스핀파를 최초로 사용하여 잠재적으로 미래 컴퓨터의 에너지 소비를 1분의 2022로 줄이는 것을 가능하게 할 것입니다. IZM 과학자들이 프로젝트를 위해 개발한 다중 고주파 채널에 액세스하는 기술은 충돌을 피하기 위해 자율 주행 자동차에 필요한 것과 같은 RF 및 통신 시스템과 같은 다른 영역의 다른 많은 응용 프로그램에도 유용할 것입니다. HORIZON 프로젝트인 "SPIDER"(Ultimate-Scaled Hybrid Low-Power Electronics를 위한 Spin Wave Computing)는 유럽 자금에서 €31만(자금 ID 2026)로 지원됩니다. 이 프로젝트는 XNUMX년 XNUMX월 XNUMX일부터 XNUMX년 XNUMX월 XNUMX일까지 진행될 예정이며, 프라운호퍼 IZM, 델프트 기술 대학, 라인란트-팔츠 기술 대학 카이저슬라우테른-란다우, 부쿠레슈티 소재 국립 마이크로기술 연구 개발 연구소 IMT 및 기업들이 참여합니다. Thales와 Akronic은 루벤의 IMEC(Interuniversity Microelectronics Center)가 조정한 프로젝트 파트너입니다.
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- 출처: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63508.php
