История и методология информатики и вычислительной техники. Парфенов П.С. - 64 стр.

UptoLike

Составители: 

66
сделан на модели, в которых вместо электронов используются кванты
света, построенные по аналогии с нервной системой, основанные на
биологических молекулах или использующие квантовые эффекты.
Перечисленным вариантам соответствуют оптические, биологические,
квантовые и нейрокомпьютеры. В то же время ведутся работы по выводу
на новый уровень и полупроводниковой электроники, либо
рассматриваются варианты её применения в создаваемых
принципиально новых вычислительных системах.
Полупроводниковая микроэлектроника
Одним из вариантов развития традиционной микроэлектроники
является способ, при котором стараются использовать явления, которые
ранее являлись преградой. Например, утечка вследствие туннелирования
электронов традиционно является ограничителем предельной ширины
затвора транзистора. Однако, при толщине барьера в несколько
нанометров, энергетические уровни внутри него перестают занимать
сплошной спектр и становятся дискретными, и эффективно туннелируют
только те электроны, чья энергия совпадает с дискретными уровнями
внутри барьера. Меняя энергию электронов или напряжение, подаваемое
на барьер, становится возможным управлять величиной самого
туннельного тока. Такие транзисторы имеют много меньшую ширину
затвора, небольшой логический перепад напряжений, малые токи,
быстродействие до десятков ГГц, и создаются по отработанной
технологии полупроводниковой эпитаксии (наращивание слоев), но
первое время функционировали только при криогенных температурах. В
настоящее время успехи достигнуты в работах по интеграции с
традиционными транзисторами, разрабатываются и модули памяти (т.н.
TFET SRAM) [4.6].
Варианты ищутся не только на уровне технологий изготовления
элементной базы, но и на уровне, например, логик. Так, с 1965 г.
существует «размытая логика» (fuzzy logic), оперирующая со
значениями, находящимися в диапазоне от 0 до 1, и к настоящему
времени занявшая свое место в экспертных системах и управляющей
электронике. Недавно в электронику попала и «вероятностная логика»,
оперирующая значениями из непрерывной шкалы от 0 до 1, где 0 –
невозможное событие, 1 практически достоверное. Вероятностная
логика рассматривалась Аристотелем, Лейбницем и Булем, к ней
обращался Нейман, рассматривавший синтез надежных систем из
ненадежных автоматов. А теперь компания Lyric Semiconductor,
созданная в 2006 в MIT, при поддержке агентства DARPA разрабатывает
процессоры на основе «байесовских логических вентилей»,
оперирующих аналоговыми сигналами, отображающими значения
вероятности различных процессов. Такие вентили построены на