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なんだかよくわからんがすごい [ハードウェア]


現在のコンピュータに使われる演算装置、CPUに使われている技術は、元をただせば原始的なトランジスタの組み合わせである。

だから、理屈のうえではCore i9 9900KやRyzen 2700Xなどを、その辺で電気工作部品として売られているトランジスタの組み合わせで同じ機能を再現する事は可能だ。(40億以上のトランジスタが必要な回路など実際に作るのは事実上不可能だと思うが・・・)

このトランジスタは元々真空管の代わりとして考案されたP型とN型のシリコンを接合したモノで、これは一般にバイポーラトランジスタと呼ばれている。

ちなみにCMOSで使われているトランジスタは一般にFETと呼ばれていて、バイポーラに対してユニポーラという名前もある。スイッチの原理自体はバイポーラが電流で制御するのに対しFETでは電圧で制御するという違いがあるが、そもそも原理自体が単純であるために理解は容易い。

そしてその動作原理は最先端のCMOSで製造される“ナノサイズトランジスタ”でも変わらない。

だから、普通のトランジスタが何なのか知っていれば、CPUの中身も「ああ、トランジスタがいっぱい詰まってるな」程度の理解は出来るのだ。


一方こうしたトランジスタをCMOSという作り方でたくさん集めてCPUとして製造する限り、もうこれ以上高性能化する事に天井が見え始めてきたのが今の状況。

今の所は物理的な限界に達する前に製造上の問題が立ち塞がっているため、言われているような限界になかなか達していないだけだ。
だから、その限界を突破するには原理(トランジスタで電流をON/OFFする)からして違うスイッチ素子を利用するしかない。


というワケで今回ネタになった記事の登場だ。

Intel、ポストCMOSとなる新半導体素材「MESO」
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1156772.html

なんでもフツーのトランジスタのスイッチ機能の代わりに“マルチフェロイックの磁電気スイッチング”なるものを使うらしい。

フツーのトランジスタは電子の流れ≒電流をON/OFFする事でスイッチとして機能させるが、これは磁気スピンの向きの変化をスイッチとして利用するようだ。

もうこうなると、私にはうすぼんやりとした輪郭くらいしか見えない。
模式図や説明を読んでも素子の構造やスイッチの原理そのものを理解出来ないため、イメージが追いつかないのだ。

「材料がトポロ・・・???スパゲッティかよ」

とこんな感じである。


なんにせよ、この方法でCPUを作れば“CMOS比で動作電圧が5分の1、超低スリープ状態と組み合わせれば、消費エネルギーを10~30分の1に抑えられる可能性がある”らしい(記事からの引用)

記事のサブタイトルには“5倍の演算性能”とまで書かれていて、まだ実用化は遠く遥か彼方の話ではあるが、モノとしてはかなり期待できる。


まあ私が生きている間にこんなモノが出てくるとは思えないのだが。

なんだかよくわからんが、とにかくすごいモノが出てきたな、と思った。


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