Нано-приход

Колоссальным и давно ожидаемым прыжком в развитии микропроцессорной архитектуры стало появления первого нанопроцессора, работу которого недавно продемонстрировали в США. Он обладает свойствами, которые, теоретически, дадут возможность максимально просто получать суперкомпьютеры путем тиражирования и сложения однотипных микропроцессоров.Длительный и достаточно мучительный путь к созданию электроники на базе настоящих нано-схем, кажется, пришел к благополучному концу и первой победе. Настоящим громом среди ясного неба стало сообщение ученных из Гарвардского университета, которые вместе с компанией MITRE Corporation сумели создать первый в мире настоящий нанопроцессор. Новая плата получила название nano FSM.
На сегодняшний день об этом процессоре уже есть достаточно много информации, в частности, его размер – от 2 до 130 микрометров. Он составлен из микротранзисторов, каждый из которых в десяток тысяч раз тоньше, чем волос человека и благодаря соединению этих мельчайших транзисторов в наноблоки, появилась возможность создавать большие и чрезвычайно мощные вычислительные системы. Нынешний nanoFSM был запрограммирован учеными для того, чтобы выполнять самые простые арифметические или логические операции. Очевидно, что смысл этого заключался в том, чтобы гарантированно протестировать новый чип на правильность работы на базовых моделях, без которых работа с более сложными и мощными вычислениями будет крайне проблематичной.
Еще одна важная новость, которая касается этих микротранзисторов, заключается в их энергетическом минимализме, поскольку они совершенно энергонезависимы и способны хранить состояние после отключения питания неограниченное время, что чрезвычайно важно для решения проблем оперативной памяти и случайных или неожиданных сбоев в работе компьютеров или питания.
По мнению разработчиков, такие минимальные размеры и особенности работы нынешних, самых первых и еще очень слабых нанопроцессоров, позолит применять их для того, чтобы управлять электронными микросистемами самого разного характера и для того, чтобы создавать фантастической производительности вычислительные схемы. Благодаря сохранению памяти и минимальной величине нанопроцессор просто проситься быть интегрированным внутрь процессоров или систем основного вычислительного цикла для того, чтобы оперативно управлять их работой и даже частично заменять локальную кэш-память.
Новые открытия, которые были вложены в новый транзистор, сыпятся, как из рога изобилия. В частности, нанопроцессор имеет так называемую «плиточную» архитектуру, благодаря которой и удается собирать его из отдельных наноблоков, которые выстраиваются в электрические цепи. Уже сейчас, в результате многолетних экспериментов и проб по применению полученных процессоров, стало понятно, что в будущем такие наноблоки можно будет совмещать в гигантские вычислительные системы, что резко расширит возможности компьютеров. Внутри каждого наноблока уже находится немало отдельных транзисторов, каждый из которых выполняет простейшие действия.
Транзисторы такого наноуровня можно будет помещать в приборы и устройства самого малого «калибра» для управления или выполнения разнообразных программ. Уже сейчас в них видят будущее безоперативной медицины, создания «идеальных уборщиков», способных собрать пыль в полном смысле слова «по пылинке», очистителей, которые не дадут формироваться ржавчине на стенках тенков или труб, «разумных присадок» в топливных баках и т.д.
В 2011 году в США уже был создан полноценный компьютер, который умещался в одном кубическом миллиметре. Его возможности нельзя было назвать поразительными, но поразительным было уже то, что он просто работал.
Микропроцессор был создан из германиево-кремниевых проводников с диаметром в 30 нанометров, из которых и формировали транзисторы, а из тех, в свою очередь – процессор. Важнейшее достоинство данной схемы компоновки заключается в том, что ее можно целиком перепрограммировать, если поменять конфигурацию отдельных элементов, уложенных на основу транзистра. И получить намного больший и более мощный процессор, теоретически, тоже можно просто масштабируя эту же схему укладки для большей платы. Правда, большего экземпляра нанопроцессора пока что представлено не было.