スケール可能なエネルギー効率の良い磁気回転軌道論理
Sasikanth Manipatruni1, Dmitri E Nikonov2, Chia-Ching Lin2
1Components Research, Intel Corporation, Hillsboro, OR, USA. sasikanth.manipatruni@intel.com.
Nature
|December 5, 2018
まとめ
新しいスピントロニックロジックデバイスは,従来の補完性金属酸化物半導体 (CMOS) 技術に拡張可能な代替手段を提供します. このイノベーションは,人工知能のアプリケーションを含む,将来のコンピューティングのエネルギー効率とパフォーマンスを大幅に改善することを約束しています.
科学分野:
- 材料科学
- 量子物理学
- 電子工学
背景:
- コンプリメンタリー金属酸化物半導体 (CMOS) トランジスタは1980年代から電子機器を支配しているが,その基本的な原理は小型化にもかかわらず変わっていない.
- CMOSを超えるスケーラブルロジックテクノロジーは,フォン・ノイマンアーキテクチャと人工知能のような新興コンピューティングパラダイムのための効率とパフォーマンスを向上させる必要があります.
研究 の 目的:
- 効率とパフォーマンスを向上させるために,CMOSを超えて次元的にスケーラブルな論理技術を調査する.
- 先進的なコンピューティングアプリケーションのための新しいスピントロニックロジックデバイスを提案し評価する.
主な方法:
- スピン軌道伝導と磁電スイッチングを用いたスケーラブルなスピントロジック装置の開発.
- 物質の相関性オキシードとトポロジカル状態を含む高度な量子材料の使用,スイッチングと検出.
- マグネト電気スイッチングとスピン軌道状態の検出における実験的進歩.
主要な成果:
- 提案されたスピントロニック装置は,CMOSと比較して優れたスイッチングエネルギー (10〜30倍低い) と低いスイッチング電圧 (5倍低い) を示しています.
- このデバイスは,超低スタンバイ電力を可能にする,より高い論理密度 (5倍) と非揮発性を提供します.
- 多世代コンピューティングの進歩の可能性を示した.
結論:
- 開発されたスピントロニックロジックデバイスは,CMOSを超えて実行可能でスケーラブルな技術を表しています.
- この技術は,小型化,エネルギー消費の削減,および現代および将来のコンピューティングにおけるパフォーマンスの向上に関する重要なニーズに対応します.
- この発見は,次世代のコンピューティングアーキテクチャ,特に人工知能と高性能コンピューティングの道を開きます.
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