Altre notizie su Hewlett Packard e architettura crossbar

Altre notizie su Hewlett Packard e architettura crossbar

Hewlett Packard mette a disposizione ulteriori informazioni sulla già annunciata architettura crossbar, uno dei futuri possibili per lo scenario dei microchip che vedremo fra qualche anno

di pubblicata il , alle 16:44 nel canale Processori
 

Abbiamo già avuto modo di parlare, in una news del marzo scorso, dell'architettura brevettata da Hewlett Packard denominata crossbar, che permetterà in futuro, in teoria, di andare oltre alle attuali tecnologie per la realizzazione di microchip.

L'architettura crossbar si compone di un gruppo di "nanocavi" in parallelo, che corrono perpendicolarmente ad un altro gruppo e comprimono un sottile strato di materiale sollecitabile elettricamente. Ogni intersezione dei cavi forma un interruttore elettrico che può essere programmato allo scopo di configurare il crossbar affinché esegua varie funzioni, quali la memorizzazione di un bit o l'esecuzione di un'operazione logica.

Interessante il discorso introdotto riguardante l'impossibilità in futuro di produrre circuiti molto performanti perfetti, ma dotati di un discreto numero di contatti "rotti", difetti comunque trascurabili grazie all'evoluzione tecnologica.

Riportiamo la press release di HP anche questa volta in formato integrale, al fine di mettere nelle condizioni chiunque di approfondire l'argomento.

HP rivoluziona il design dei futuri circuiti nano-elettronici

Il nuovo approccio renderebbe possibile la fabbricazione a basso costo ed elevato rendimento Milano 20 giugno 2005 – HP ha annunciato che i suoi ricercatori hanno sviluppato una nuova modalità per progettare i futuri circuiti nanoelettronici, facendo ricorso alla teoria della codifica, un approccio utilizzato in alcune applicazioni matematiche, di cifratura e nelle telecomunicazioni. Come risultato si potrebbe ottenere un rendimento della produzione vicino alla perfezione, con apparecchiature che costerebbero mille volte meno rispetto a quanto necessario per le future versioni delle tecnologie attualmente disponibili.

In un documento apparso il 6 giugno scorso su "Nanotechnology", una pubblicazione dell'Institute of Physics, gli autori Phil Kuekes, Warren Robinett, Gadiel Seroussi e Stan Williams degli HP Labs, illustrano nei dettagli l'interfaccia, con elevata tolleranza ai difetti, applicata all'architettura crossbar brevettata da HP.

"Abbiamo inventato una modalità completamente nuova di progettare un'interconnessione elettronica per i circuiti nanometrici, utilizzando la teoria della codifica, comunemente utilizzata nei sistemi telefonici cellulari digitali e negli esperimenti spaziali", ha affermato Williams, HP Senior Fellow and Director della Quantum Science Research presso gli HP Labs. "Utilizzando un'architettura crossbar e aggiungendo un 50% in più di cavi come “polizza di sicurezza”, riteniamo sia possibile fabbricare circuiti elettronici di dimensioni nanometriche con un rendimento vicino alla perfezione anche in presenza di un'elevata quantità di componenti rotti".

Williams ha affermato di essere convinto che i futuri chip dovranno fare affidamento, almeno in parte, sull'architettura crossbar, in cui una serie di cavi di dimensioni nanometriche stesi in parallelo, corre perpendicolarmente ad un'altra formando un angolo a 90 gradi e comprimendo uno strato di materiale sollecitabile elettricamente. Nel punto di intersezione dei cavi incrociati si forma un interruttore che rappresenta "1" o "0", l'elemento di base del codice di un computer.

I futuri chip potrebbero trovare limite nella complessità geometrica che si potrebbe riscontrare a livello di dimensioni nanometriche, a causa di problemi con l'allineamento di precisione. Le strutture crossbar, invece, sono estremamente regolari e quindi relativamente facili e meno costose da fabbricare rispetto ai complessi insiemi di cavi, transistor e altri elementi che compongono i processori di oggi. Lo svantaggio della tecnologia crossbar risiede nel fatto che richiede più spazio a livello del substrato di silicio. "Siamo convinti che trovare il punto di equilibrio fra spazio e facilità di fabbricazione diventerà un problema nei prossimi anni", ha continuato Williams.

Inoltre, nel momento in cui le dimensioni dei componenti elettronici diminuiranno fino a livello nanometrico diventerà impossibile - o economicamente inapplicabile - produrre circuiti assolutamente perfetti.

"I produttori di chip del futuro dovranno fare i conti con la realtà dei difetti", ha proseguito Williams. L'approccio di HP prevede il perfezionamento di un dispositivo noto come demultiplexer, che consente di leggere e scrivere i dati in un circuito, attraverso il collegamento dei nanocavi del crossbar, ad un numero inferiore di cavi convenzionali. Aggiungendo qualche cavo tradizionale in più e ricorrendo alla teoria della codifica, i ricercatori HP dimostrano che il demultiplexer continua a funzionare, anche se un notevole numero di connessioni fra cavi convenzionali e nanocavi risulta rotto.

"E' come dare un nome specifico al cameriere di un ristorante per essere certi di sentire chiamare il proprio nome al di sopra del rumore della folla", ha spiegato Kuakes, Senior Computer Architect e co-autore del documento. "Anziché farsi indicare come “Jones”, potete farvi segnare come “John Paul Jones”; in questo modo quando il cameriere chiama il vostro nome sarete certi di sentirlo anche se le parole non sono tutte chiare". In futuro, ricorrere alla tolleranza ai difetti anziché produrre chip "perfetti", può garantire ai produttori enormi vantaggi in termini di costi.

Williams ha affermato che il gruppo HP Labs ha già realizzato in laboratorio dispositivi half-pitch da 30 nanometri - grandi un terzo dei chip di oggi - funzionanti. Secondo la International Technology Roadmap for Silicon, lo standard di riferimento per il settore, i chip che utilizzano componenti half-pitch da 32 nanometri entreranno in produzione fra sette o otto anni.

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13 Commenti
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moe012345678920 Giugno 2005, 17:45 #1
amen, promette bene! W la nanotecnologia!
Eraser|8520 Giugno 2005, 18:14 #2
a me l'idea di avere un chip "con un rendimento vicino alla perfezione anche in presenza di un'elevata quantità di componenti rotti" non mi entusiasma proprio per nulla!

Piuttosto cambiassero materiali, visto che ci si sta avvicinando inevitabilmente al limite fisico del silicio..
nightmare8220 Giugno 2005, 18:46 #3
....dice che però i deifetti saranno trascurabili...credo che loro ne sappiano qualcosina in più di noi a riguardo...si fa anche riferimento ai nanotubi...se nn è futuro questo....per nn parlare dei costi MILLE volte inferiori...volevi anche una ferrari....scherzo ovviamente...ma queste premesse mi sembrano più che buone....ciao
nightmare8220 Giugno 2005, 18:47 #4
ops...sorry.....fa riferimento a NANOCAVI...nn nanotubi...nn so se siano la stessa cosa....cmq il succo del mio intervento rimane lo stesso...ciao
freeeak20 Giugno 2005, 19:09 #5
quoto Eraser
anche a me sti "quasi" mi insospettiscono mi ricorda tanto la storia dei Dvd che dovevano arrivare fino a 20gb adesso gia per leggere i dvd da 8 bisogna cambiare lettore...
Mazzulatore20 Giugno 2005, 19:17 #6
Ma si capisce che ci saranno circuiti di backup in modo da avere un'alta probabilità che il prodotto finito funzioni in tutto e per tutto come l'ipotetico "perfetto". E' un discorso che riguarda solo la produzione comunque... a noi arrivano solo prodotti funzionanti.
JohnPetrucci20 Giugno 2005, 20:38 #7
Originariamente inviato da: Eraser|85
a me l'idea di avere un chip "con un rendimento vicino alla perfezione anche in presenza di un'elevata quantità di componenti rotti" non mi entusiasma proprio per nulla!

Piuttosto cambiassero materiali, visto che ci si sta avvicinando inevitabilmente al limite fisico del silicio..

Non posso che quotare, e sui materiali possibili al silicio la vedo dura, difficile trovarne di simili soprattutto per i costi competitivi del silicio.
JOHNNYMETA20 Giugno 2005, 20:57 #8
Vedremo la situazione nel 2010.
L'affidabilità e la longevità dello "strato di materiale sollecitabile elettricamente" è l'aspetto che mi lascia maggiormente perplesso se paragonato ai cari amici RAME e SILICIO.
Mi sembra più una soluzione da disco magnetico.
mjordan21 Giugno 2005, 01:03 #9
Non so perche' ma sento puzza di premio Turing...
kronos200021 Giugno 2005, 08:18 #10
Messa così ricorda una po' una FPGA nanometrica...aspetto di avere qualche PDF di riferimento!

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