Intel giới thiệu cách áp dụng “điện tử học spin” vào các con chip xử lý, thay thế bóng bán dẫn truyền thống

Intel giới thiệu cách áp dụng “điện tử học spin” vào các con chip xử lý, thay thế bóng bán dẫn truyền thống
Theo: tvd Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Sản Phẩm Công Nghệ
Intel vừa công bố một đột phá mới trong việc thay thế các bóng bán dẫn truyền thống.

Bóng bán dẫn truyền thống trong các bộ vi xử lý đang dần đạt tới cực hạn về tốc độ và kích thước thu nhỏ. Tuy nhiên, Intel đã tìm ra một giải pháp khắc phục, đó là áp dụng “spintronics” (tạm dịch: điện tử học spin) vào các bộ vi xử lý để thay thế cho bóng bán dẫn truyền thống.

Intel giới thiệu cách áp dụng “điện tử học spin” vào các con chip xử lý, thay thế bóng bán dẫn truyền thống - Ảnh 1.

Intel tiếp tục có một đột phá mới trong việc thiết kế chip xử lý.

Phương pháp mới này hứa hẹn sẽ làm thay đổi hoàn toàn các bộ vi xử lý bên trong máy tính, smartphone và smartwatch, khi mà các công nghệ chip hiện tại bị giới hạn.

Hôm thứ hai vừa qua, các nhà nghiên cứu tại Intel và Đại học Berkeley đã mô tả spintronics có thể giúp thu nhỏ các con chip xử lý xuống chỉ còn khoảng 1/5 kích thước hiện tại. Nếu được thương mại hóa, phương pháp này sẽ giúp các nhà sản xuất chất bán dẫn không còn lo ngại vấn đề tăng cường sức mạnh xử lý của các con chip hàng năm theo định luật Moore nữa.

Giới hạn của những con chip xử lý hiện nay

Những con chip xử lý hiện nay được tạo ra dựa trên các bóng bán dẫn CMOS và di chuyển dòng điện tích. Trong nhiều thập kỷ, các nhà sản xuất cố gắng thu nhỏ các bóng bán dẫn này theo định luật Moore. Tuy nhiên có những giới hạn không thể tránh khỏi khi các thành phần thu nhỏ đến gần với kích thước của từng nguyên tử riêng lẻ.

Intel giới thiệu cách áp dụng “điện tử học spin” vào các con chip xử lý, thay thế bóng bán dẫn truyền thống - Ảnh 2.

Việc thu nhỏ các bóng bán dẫn đang ngày càng khó khăn.

Chính Intel cũng phải vật lộn với việc thu nhỏ kích thước của các bóng bán dẫn, sau khi dẫn đầu ngành công nghiệp này trong nhiều thập kỷ. Samsung và TSMC có những bước tiến đột phá trong việc thu nhỏ các chip xử lý của mình, nhưng cũng sẽ sớm gặp phải những giới hạn đó.

Không chỉ giới hạn về kích thước mà các bóng bán dẫn CMOS truyền thống còn bị giới hạn về tốc độ và khả năng tiêu thụ điện năng. Về nguyên tắc, dòng điện tích điều khiển phải sử dụng điện trường, do đó nó sẽ dễ dàng bị nhiễu bởi các yếu tố điện – từ trường bên ngoài, đồng thời thường đòi hỏi tiêu tốn một lượng điện năng lớn. Bên cạnh đó, chuyển động của dòng điện tích chỉ là chuyển động cơ học của các hạt vật chất, do đó rất khó tạo ra được tốc độ cao.

Intel tìm ra cách ứng dụng spintronics để thay thế cho dòng điện tích truyền thống trong bóng bán dẫn

Chính vì những hạn chế ở trên, nên Intel và Đại học Berkeley đã tìm ra cách thay thế dòng điện tích truyền thống bằng spintronics. Về cơ bản, các hạt điện tử có hai đặc tính quan trọng là điện tích và spin. Điện tích thì chúng ta đã viết, còn spin là chuyển động của hạt điện tử quay quanh trục của nó giống như Trái đất.

Intel giới thiệu cách áp dụng “điện tử học spin” vào các con chip xử lý, thay thế bóng bán dẫn truyền thống - Ảnh 3.

Mỗi điện tử đều xoay quanh trục của nó giống như Trái đất.

Spintronics chính là ngành khoa học vật lý nghiên cứu về chuyển động spin của các hạt điện tích. Ứng dụng điều này, Intel cho biết các hạt điện tích có thể hoạt động giống như nam châm nhỏ với hai chiều chuyển động có thể thao tác để lưu trữ và xử lý dữ liệu. Nó giống như tín hiệu của hệ nhị phân (0 và 1) và có thể áp dụng vào bộ vi xử lý máy tính.

Nói một cách đơn giản, chúng ta sẽ thay thế các dòng dịch chuyển điện tích bằng các dòng dịch chuyển spin. Các dòng dịch chuyển spin không mang yếu tố cơ học, do đó sẽ không bị nhiễu và giới hạn tốc độ.

Intel giới thiệu cách áp dụng “điện tử học spin” vào các con chip xử lý, thay thế bóng bán dẫn truyền thống - Ảnh 4.

Chiều spin của điện tử có thể tác động và thay đổi, để truyền và lưu trữ dữ liệu.

Cơ chế hoạt động sẽ bắt đầu bằng việc tiêm spin (spin injection) hoặc bơm spin (spin pumping), sau đó sẽ truyền spin (spin transfer) giống như một chuỗi domino, cuối cùng tín hiệu spin sẽ đến các tinh thể giải mã tín hiệu để chuyển thành các trạng thái khác nhau (từ 0 sang 1 hoặc ngược lại).

Các spin cũng có thể giữ nguyên trạng thái mà không cần cấp điện, vì vậy bộ vi xử lý của thiết bị có thể chuyển về trạng thái ngủ tiết kiệm năng lượng mà không cần phải khởi động lại từ đầu.

Tất nhiên ở thời điểm hiện tại, các bộ vi xử lý dựa trên điện tử học spin vẫn chưa được thương mại hóa và sẽ cần nhiều thời gian để tiếp tục phát triển. Nhưng Intel đã mở ra một kỷ nguyên mới đầy hứa hẹn.

Tham khảo: cnet

Oppo Reno chính thức ra mắt: 21 triệu đồng cho phiên bản cao cấp nhất, cú tấn công trực diện đến Samsung

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Oppo Reno chính thức ra mắt: 21 triệu đồng cho phiên bản cao cấp nhất, cú tấn công trực diện đến Samsung
Sau Find X, Reno zoom 10x trở thành vũ khí tiếp theo của Oppo ở chiến trường trên 20 triệu.

Đây là toàn bộ thông số của Galaxy M40, smartphone 3 cam sau, màn hình đục lỗ giá rẻ mà Samsung chuẩn bị ra mắt

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Đây là toàn bộ thông số của Galaxy M40, smartphone 3 cam sau, màn hình đục lỗ giá rẻ mà Samsung chuẩn bị ra mắt
Samsung sẽ trình làng Galaxy M40 tại Ấn Độ vào ngày 11/6 tới.

Tuổi thọ pin của chiếc flagship này khiến tất cả thiết bị khác cùng phân khúc phải xấu hổ

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Tuổi thọ pin của chiếc flagship này khiến tất cả thiết bị khác cùng phân khúc phải xấu hổ
Nếu muốn một chiếc flagship có thời lượng pin ấn tượng vào thời điểm này, hãy nghĩ đến Oppo Reno 10x Zoom edition.

Ngắm render 3D của Samsung Galaxy Note 10 được dựng dựa trên bản vẽ CAD, bỏ jack cắm tai nghe 3.5mm

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Ngắm render 3D của Samsung Galaxy Note 10 được dựng dựa trên bản vẽ CAD, bỏ jack cắm tai nghe 3.5mm
Độ chính xác của bản render này khá cao bởi nó được dựng dựa trên bản vẽ CAD rò rỉ của Galaxy Note 10.

Nokia 2.2 với màn hình giọt nước, camera đơn phía sau lộ thiết kế trước giờ ra mắt

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Nokia 2.2 với màn hình giọt nước, camera đơn phía sau lộ thiết kế trước giờ ra mắt
Dự kiến, ngoài Nokia 2.2, HMD Global còn trình làng Nokia 6.2 tại sự kiện chuẩn bị diễn ra ở Ấn Độ.

Oppo Reno "vây cá mập" ra mắt tại Việt Nam, Snapdragon 855, cam sau 48MP, zoom 10x, giá 21 triệu

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Oppo Reno "vây cá mập" ra mắt tại Việt Nam, Snapdragon 855, cam sau 48MP, zoom 10x, giá 21 triệu
Reno là dòng sản phẩm mới đầy tính đột phá của Oppo.

Chưa ra mắt, Xiaomi Mi 9T đã có video bóc hộp lộ đầy đủ thiết kế và cấu hình

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Chưa ra mắt, Xiaomi Mi 9T đã có video bóc hộp lộ đầy đủ thiết kế và cấu hình
Camera selfie 'thò thụt', camera chính 48MP, màn AMOLED, Snapdragon 730...

Bản cập nhật Android 9 Pie khiến HTC U11 biến thành cục gạch

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Bản cập nhật Android 9 Pie khiến HTC U11 biến thành cục gạch
HTC đã buộc phải hủy kế hoạch cập nhật để đảm bảo an toàn cho người dùng.

iPadOS: Khi Apple đi ngược thời đại và cái cười khẩy dành cho Google

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
iPadOS: Khi Apple đi ngược thời đại và cái cười khẩy dành cho Google
Trong lúc Google cố nhân rộng Android ra cả TV và đồng hồ, Apple lại tách biệt cả hệ điều hành giữa... smartphone và tablet. Hành động chơi ngông này có thể coi là nụ cười đầy khinh bỉ nhắm vào tình cảnh hiện thời của tablet Android.

20 năm trước, chiếc điện thoại di động tích hợp camera đầu tiên đã ra đời như thế nào

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
20 năm trước, chiếc điện thoại di động tích hợp camera đầu tiên đã ra đời như thế nào
Tháng 5/1999, chiếc điện thoại di động đầu tiên có camera tích hợp, mang tên Kyocera VP-210 được bán ra tới tay công chúng tại Nhật Bản.

Samsung âm thầm ra mắt Galaxy S10/S10+ màu đỏ Cardinal Red, mới chỉ bán tại Tây Âu và Nga

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Samsung âm thầm ra mắt Galaxy S10/S10+ màu đỏ Cardinal Red, mới chỉ bán tại Tây Âu và Nga
Hình ảnh của mẫu Galaxy S10 này đã bị rò rỉ cách đây không lâu.

Huawei gấp rút cập nhật Android 9 Pie cho smartphone tương thích, đã đạt con số 80 triệu chiếc

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Huawei gấp rút cập nhật Android 9 Pie cho smartphone tương thích, đã đạt con số 80 triệu chiếc
Gã khổng lồ Trung Quốc hy vọng con số smartphone Huawei chạy Android 9 Pie sẽ đạt mốc 100 triệu chiếc vào cuối tháng này.

CEO Tim Cook không hề lo sợ Trung Quốc đánh thuế nặng vào iPhone

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
CEO Tim Cook không hề lo sợ Trung Quốc đánh thuế nặng vào iPhone
Vị CEO của Apple tự tin rằng các sản phẩm của Apple sẽ không phải chịu ảnh hưởng tiêu cực từ chiến tranh thương mại Mỹ - Trung.

Huawei khẳng định dây chuyền sản xuất smartphone vẫn đang hoạt động hết công suất, bất chấp lệnh cấm của Mỹ

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Huawei khẳng định dây chuyền sản xuất smartphone vẫn đang hoạt động hết công suất, bất chấp lệnh cấm của Mỹ
Không có chuyện Huawei cắt giảm đơn hàng sản xuất smartphone tại nhà máy Foxconn.

Apple giấu kín một tính năng đặc biệt của iOS 13 khiến pin iPhone không thể sạc đầy 100%

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Apple giấu kín một tính năng đặc biệt của iOS 13 khiến pin iPhone không thể sạc đầy 100%
Tính năng mới này không được Apple nhắc đến trong sự kiện ra mắt iOS 13.

Apple ra mắt tính năng mới trong iOS 13 giúp bảo vệ quyền riêng tư của người dùng, hoàn toàn miễn phí nhưng có "cái giá" lại không hề rẻ

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Apple ra mắt tính năng mới trong iOS 13 giúp bảo vệ quyền riêng tư của người dùng, hoàn toàn miễn phí nhưng có "cái giá" lại không hề rẻ
Apple muốn bảo vệ quyền riêng tư của người dùng, nhưng họ cũng phải ký vào bản cam kết gắn bó với Apple mãi mãi.

iOS 13 có từ điển tiếng Việt được tích hợp sẵn, đây là cách kích hoạt và sử dụng

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
iOS 13 có từ điển tiếng Việt được tích hợp sẵn, đây là cách kích hoạt và sử dụng
Từ điển Anh-Việt và Việt-Anh tích hợp sẵn là một trong những tính năng hay nhất của iOS 13 dành cho người Việt.

Google có thể bị chính phủ Mỹ điều tra vấn đề độc quyền

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Google có thể bị chính phủ Mỹ điều tra vấn đề độc quyền
Bộ Tư pháp Mỹ được cho là đã chuẩn bị nhiều tuần cho cuộc điều tra này.

LG chuẩn bị phát hành smartphone giá rẻ cho thị trường Ấn Độ, cạnh tranh trực tiếp với Samsung, Xiaomi

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
LG chuẩn bị phát hành smartphone giá rẻ cho thị trường Ấn Độ, cạnh tranh trực tiếp với Samsung, Xiaomi
LG cuối cùng đã nghĩ đến việc phát hành smartphone dành riêng cho thị trường Ấn Độ.

Samsung Galaxy Note10 và Galaxy A90 xuất hiện trên Geekbench

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Samsung Galaxy Note10 và Galaxy A90 xuất hiện trên Geekbench
Phiên bản mạnh nhất của Galaxy Note10 nhiều khả năng sẽ sử dụng chip Exynos 7nm và có RAM 12 GB.

AnTuTu công bố top 10 smartphone Android hiệu năng tốt nhất tháng 5/2019

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
AnTuTu công bố top 10 smartphone Android hiệu năng tốt nhất tháng 5/2019
Cả 10 mẫu smartphone xuất hiện trong bảng xếp hạng tháng 5 của AnTuTu đều là những thiết bị sử dụng con chip Snapdragon 855 của Qualcomm.

Xiaomi lý giải cơ chế hoạt động của công nghệ camera dưới màn hình

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Xiaomi lý giải cơ chế hoạt động của công nghệ camera dưới màn hình
Với công nghệ camera dưới màn hình của Xiaomi, camera selfie có thể xuất hiện tại những thời điểm cần thiết và được ẩn đi khi không sử dụng.

Redmi đặt biển quảng cáo K20 Pro 'trêu ngươi' OnePlus siêu lộ liễu

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Redmi đặt biển quảng cáo K20 Pro trêu ngươi OnePlus siêu lộ liễu
Chiến thuật quảng cáo sản phẩm của OnePlus đã 'gậy ông đập lưng ông'!

Oppo, Xiaomi vừa cho thấy kể cả không có Huawei thì Samsung vẫn phải dè chừng

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Oppo, Xiaomi vừa cho thấy kể cả không có Huawei thì Samsung vẫn phải dè chừng
Các nhà sản xuất điện thoại Trung Quốc đang bất ngờ dẫn trước gã khổng lồ Samsung trong lĩnh vực thiết kế camera trên smartphone.

Việc Apple vén màn iPad OS đã khiến cho tên gọi "iOS" trở nên vô nghĩa

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Việc Apple vén màn iPad OS đã khiến cho tên gọi "iOS" trở nên vô nghĩa
Ban đầu chẳng có thứ gì gọi là "iOS" cả...

Ăn trộm iPhone và Mac sẽ trở nên khó khăn hơn với iOS 13 và macOS 10.15

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Ăn trộm iPhone và Mac sẽ trở nên khó khăn hơn với iOS 13 và macOS 10.15
iOS 13 và macOS 10.15 mang đến những thay đổi khiến cho giới trộm cắp iPhone, iPad và Mac cảm thấy chùn chân.

Samsung hợp tác với AMD, hứa hẹn cải thiện hiệu năng đồ họa cho chip Exynos trên Galaxy S11

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Samsung hợp tác với AMD, hứa hẹn cải thiện hiệu năng đồ họa cho chip Exynos trên Galaxy S11
Với thương vụ này, các mẫu smartphone mà Samsung ra mắt sẽ được nâng cấp về hiệu xuất xử lý đồ họa.

Xiaomi Mi 9T lộ diện giống hệt Redmi K20, chính thức ra mắt vào ngày 12 tháng 6

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Xiaomi Mi 9T lộ diện giống hệt Redmi K20, chính thức ra mắt vào ngày 12 tháng 6
Tuy nhiên Xiaomi Mi 9T chỉ được trang bị chip Snapdragon 730.

Samsung Galaxy Note 10 5G lộ điểm benchmark ấn tượng, trang bị tới 12GB RAM

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
Samsung Galaxy Note 10 5G lộ điểm benchmark ấn tượng, trang bị tới 12GB RAM
Cả 2 phiên bản dùng chip Exynos 9825 và chip Snapdragon 855 của Galaxy Note 10 5G đều đã lộ diện trên trang kiểm tra hiệu năng Geekbench.

iPadOS mới chính thức cho phép iPad hỗ trợ chuột và trackpad

tinybook tinybook 1 tháng 2 tuần
iPadOS mới chính thức cho phép iPad hỗ trợ chuột và trackpad
Đây là tính năng mà những người dùng iPad mong đợi từ rất lâu.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat