Realizzato il primo chip a gate magnetici

Un gruppo di ricerca dell'Università di Notre Dame è riuscito a realizzare un prototipo operativo di un chip basato su un tipo di architettura completamente nuovo, caratterizzato dall'impiego di microscopici magneti anziché tradizionali transistor elettrici.

Wolfgang Porod, il nome del professore a capo del progetto, ha stilato un documento tecnico relativo al "magnetic patterning" che illustra le possibili modalità per realizzare un chip basato appunto sulle proprietà del magnetismo. I vantaggi di un chip di questo tipo sono rappresentati da una maggiore densità e un minore consumo energetico, con la conseguente risoluzione di problemi di riscaldamento e rumorosità.

Un computer basato su chip magnetici sarebbe inoltre in grado di eseguire un boot in modo quasi instantaneo. L'architettura di un chip magnetico potrebbe poi essere riprogrammata in modo abbastanza agevole, permettendo così di realizzare processori destinati ad impieghi particolari, come l'ambito videoludico o quello medico.

Porod e il gruppo di ricerca ha quindi realizzato un chip provvisto di un gate logico universale, ovvero frutto di una combinazione di gate di tipo NAND e NOR. Con questi termini si intendono due operazioni dell'algebra Booleana, le quali ricevendo due input in ingresso restituiscono un solo valore in output.

In particolare mediante un appropriato raggruppamento di otto nanomagneti è possibile ottenere un gate in grado di eseguire le operazioni fondamentali dell'algebra Booleana. Le operazioni vengono concretamente effettuate mediante un'alterazione del campo magnetico dei piccoli micromagneti. Per leggere il risultato in output attualmente viene utilizzata una sonda che rileva il tipo di campo magnetico risultante, mentre ovviamente in futuro si troverà il modo di impiegare una semplice corrente elettrica.

La produzione di tale chip è avvenuta mediante l'impiego di una lega ferromagnetica di nickel/ferro. Un sottilissimo strato di questa lega è stato condensato su una superficie di silicio e i piccoli magneti sono stati letteralmente disegnati grazie a una tecnica litografica che fa uso di un fascio di elettroni.

Sebbene attualmente le tecnologie esistenti permettano già di realizzare chip di memoria magnetici, chiamati MRAM, all'interno dei quali stoccare informazioni, il gruppo di ricerca dell'Università di Notre Dame è stato pioniere nella realizzazione di un chip magnetico in grado di computare informazioni.

Già nel corso del 2001, presso il London's Imperial College, il professor Russel Cowburn aveva già individuato le potenzialità dei nanomagneti per la computazione di elaborazioni grazie all'interazione dei reciproci campi magnetici.

Fonte: Wired News