Японские исследователи продемонстрировали способ ускорить вычисления без привычной платы в виде избыточного тепла. Разработанный ими энергонезависимый переключающий элемент обработал один бит данных всего за ничтожные 40 пикосекунд. В новом чипе исследователи собрали тончайшие слои тантала и Mn3Sn на подложке из диоксида кремния. Тантал выбрали как тугоплавкий металл, способный работать с электрическим зарядом, а Mn3Sn — как антиферромагнитный материал с устойчивостью к внешним полям и стабильными магнитными свойствами.
Затем учёные подключили к образцу сверхбыстрые световые импульсы длительностью до 60 пикосекунд в обычном для связи диапазоне длин волн. Импульсы пропускались через высокоскоростной фотодиод, после чего в материале менялось направление спинов электронов. Прибор фиксировал крошечную магнитную силу, а переключающий элемент сохранял записанное состояние без постоянного электрического питания. В лабораторных условиях образец выдержал более миллиарда переключений и продолжил стабильно работать. Для индустрии дата-центров подобная технология выглядит особенно привлекательно.
Но главный результат связан не только со скоростью. Переключения почти не добавляли тепла по сравнению с обычными вычислительными процессорами, а значит, такая схема в перспективе способна снять часть ограничений, которые мешают наращивать мощность серверов. До серийных чипов, однако, пока далеко. Лабораторный образец необходимо проверить вне контролируемых условий, где помехи, перепады температуры и производственные разбросы могут ухудшить результат. Существует и сырьевая проблема: тантал относится к редким металлам и уже пользуется высоким спросом. Авторы работы считают, что прототип чипа на базе новой схемы может появиться к 2030 году.
BYD начал производство суперчипа для машин-беспилотников.