V roce 1954 si japonský doktorand Eichi Goto z University v Tokiu, nechal patentovat zařízení - parametron jako logický uzel nebo paměťovou buňku. Na jeho základě byly postaveny sčítačky, registry, elektroměry, paměti a i řídící systémy tehdy monstrózních počítačů IBM PC-1. V takovém obrovi bylo 5000 elektrických oscilátorů - parametronů - ty pak vytlačily mnohem lepší a menší tranzistory.
Parametron byl spínací prvek obsahující parametrický oscilátor s nelineární indukčností. Jedná se o paměťový a logický obvod se dvěma stabilními stavy, pracující na základě parametrických kmitů. V základním zapojení se skládal z kondenzátoru a ze dvou feritových jader s budicími a snímacími vinutími.
Zdálo by se logické, že na "dávnou" technologii si už nikdo nevzpomene. Není to pravda.
Japonským vědcům se v současnosti podařilo zrealizovat tento logický obvod v měřítcích nano. Nanoparametron je další částí puzzle, které po složení bude nanomechanickým počítačem.
Výzkum probíhá v Kanagavě v laboratořích NTT Basic Research Lab a zabývají se jím hlavně Imran Mahboob a Hiroshi Yamaguchi. Nanoparametron je nový způsob interpretace mechanické počítačové logiky na bázi NEMS - Nano-Electro-Mechanical Systems.
Základ nanoparametronu tvoří elektromechanický oscilátor a kromě malých rozměrů se principielně a pracovně vůbec neliší od toho z roku 1954. Akorát rozdíl mezi nimi je ten, že nanoparametron je, vzhledem ke svým rozměrům, energeticky nenáročný, což by mohlo přispět k jeho rozšíření.
Princip fungování parametronu i nanoparametronu jako logického prvku je jednoduchý - logické operandy 0 a 1 vznikají díky zvláštnosti parametrického buzení a zesilování elektrických kmitů. Při tom fáze buzení v oscilačním přístroji může použít jednu ze dvou (o 180°) rozdílných hodnot - které značí ono 0 a 1 a v tomto stavu se prvek může nacházet libovolně dlouho (viz obrázek). Tato vlastnost parametronu se nazývá vlastností kvantové fáze.
Ovšem jak v praxi toto zařízení funguje? Maličkatý parametron se skládá z tenké "niti" mikronových rozměrů upevněné mezi dvěma elektrodami. Nit se může volně ohýbat nahoru či dolů a tyto fixované polohy značí 1 a 0 při průchodu elektrického proudu mezi elektrodami. Poloha - když se nit zvedá nahoru je přitom 0 - a když nit klesá dolu znamená 1.
Přepínání logických stavů se děje pomocí zastavení oscilátoru a převedením "přepínacích" kmitů na něj. Yamaguchi začátkem května informoval tisk, že celé zařízení ještě hodlají zmenšit a plánují, že jejich nanoparametron dosáhne pracovního kmitočtu 100 Mgh a kandidátem na budoucí nanooscilátory jsou podle tvůrců uhlíkové nanotrubičky.
Nanoparametron je v současnosti pouze prototyp a k jeho masové výrobě a použití v PC chybí ještě opravdu hodně hodin strávených v laboratořích, ale Imran Mahboob a Hiroshi Yamaguchi jsou velmi optimističtí a tvrdili, že do pár let světu předvedou 8-bitovou nanoparametrovou paměťovou buňku, ale zatím mlčí, takže kdoví.
Žádné komentáře:
Okomentovat