Un transistor vola oltre i 600 GHz

Un nuovo tipo di transistor segna il record e apre uno squarcio sul futuro, quando i processori per il computing e le comunicazioni ad alta velocitÓ gireranno a frequenze nell'ordine dei terahertz

Urbana-Champaign (USA) - Due scienziati americani hanno inventato un nuovo tipo di transistor capace di raggiungere una velocitÓ operativa di ben 604 GHz, ossia quasi 200 volte superiore a quella del pi¨ veloce processore per PC oggi in commercio.

I transistor sono un componente fondamentale dei circuiti elettronici che si trovano all'interno dei chip in silicio: dalla loro efficienza dipende in modo proporzionale la velocitÓ di un processore.

Milton Feng e Walid Hafez, dell'University of Illinois, sostengono che la loro invenzione apre la strada a processori in grado di elaborare, con un singolo core, oltre 600 miliardi di operazioni al secondo.
"L'obiettivo di un transistor capace di sostenere frequenze nell'ordine dei terahertz Ŕ ora assai pi¨ vicino", ha detto Feng. "Questa nuova generazione di transistor sarÓ cruciale nella convergenza tra computing e comunicazioni ad altissima velocitÓ".

I due ricercatori hanno spiegato di essere riusciti ad accelerare fino a tre volte la velocitÓ del pi¨ veloce transistor grazie all'impiego di alcuni nuovi materiali e una nuova struttura che favoriscono il transito degli elettroni e incrementa la densitÓ della corrente.

Alcuni dettagli tecnici sul super transistor sono stati riportati in un articolo di NewScientist.com.
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49 Commenti alla Notizia Un transistor vola oltre i 600 GHz
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  • Con questi tempi di commutazione la velocità della luce inizia a essere "bassa" , in ciclo di clock il segnale percorrerebbe solo 300(Km/s)/600Ghz= 0,5 mm e con le grandezze dei "die" attuali ci sarebbere molto difficile "distribuire" un clock sincronizzato a tutte le parti di un processore.
    Speriamo che inventino qualcosa.
    non+autenticato
  • 300 km/s ? 300.000 km/s ....quindi 500 mm ogni ciclo di clock, mica paglia Occhiolino

    ==================================
    Modificato dall'autore il 12/04/2005 14.05.59
    4724

  • - Scritto da: Anonimo
    > Con questi tempi di commutazione la velocità
    > della luce inizia a essere "bassa" , in ciclo di
    > clock il segnale percorrerebbe solo
    > 300(Km/s)/600Ghz= 0,5 mm e con le grandezze dei
    > "die" attuali ci sarebbere molto difficile
    > "distribuire" un clock sincronizzato a tutte le
    > parti di un processore.
    > Speriamo che inventino qualcosa.


    come ha già scritto qualcuno, difficilmente useranno questo tipo di transistor nelle cpu.
  • il transistor in questione (un bipolare ad eteroepitassia basato su III/V ) no potra' mai essere usato per CPU.

    Ammesso e non concesso che l'integrazione di milioni di questi transistor sia possibile (densita' di difetti epitattici e tecnologici troppo alta) la temperatura raggiunta distruggerebbe il dispositivo.
    Le logiche non convenzionali possibili (senza cmos) scaldano troppo, poiche' conducono troppa corrente anche in statica.
    Il cmos in contrario, idealmente conuce solo in dinamica.

    noise
    non+autenticato
  • Perchè invece non diciamo, come nella famosa favola, che il re è nudo?
    A cosa serve avere un processore a 4 Ghz se poi il bus di sistema è ad 800 Mhz?!
    Se la smettessero con queste pippe mentali e ci dessero un processore a 2Ghz con un bus di sistema, Ram, slot Pci, ecc.. ecc... a 2Ghz e latenze bassissime avremmo prestazioni nettamente migliori e meno incompatibilità.
    Il resto sono solo dei gran brain mansturbing, per dirla all'inglese.
    Punto.

    P.S.
    Non parliamo dei tempi d'accesso degli hard disk che mi viene da piangere solo a pensarci.
  • Se sei tanto figo, vallo tu a progettare un bus che vada di piu', o ram con latenza minore o hard disk ad accesso 0... Tanto e' banale e non li commercializzano perche' vogliono sfruttarci, ovviamente e' tutta tecnologia pronta dagli anni '60 che le major ci danno con calma per poterci spennare, vero?
    non+autenticato
  • Niente di tutto questo, non credo ai complotti stile XFiles.
    Semplicemente ho l'impressione che lo sviluppo di nuove soluzioni hardware sia indirizzato più verso dati sensazionalistici che non verso soluzioni pratiche, tutto qui.
    Vedi il cell processor di IBM, Sony, Toshiba che, più praticamente, non contempla la cache.
    Dando un'occhiata alle specifice sembra un progetto orientato più alla pratica che alla pippa.

    P.S.
    Perchè tutto questo astio nel tuo post?
  • Niente astio, era solo un po' di flame...Occhiolino Comunque in realta' credo che per la maggior parte le insustrie che producono hardware non riescano tecnicamente a raggiungere prestazioni migliori, per ora. Se una Maxtor, per citarne una, avesse nel cassetto la chiave per realizzare hard disk super veloci credo l'avrebbe gia' usata per devastare la concorrenza, anziche accontentarsi di restare nella media. Lo scopo di queste aziende e' diventare leader di mercato, non di esserne un partecipante. L'esempio che citi tu di Toshiba e' calzante, ma puo' essere che abbia un motivo di fondo. Ad esempio, ora io uso un palmare Hp 6340 come telefono. Quest'oggetto ha un processore a 150 mhz, che inizialmente mi sembrava particolarmente lento e poco performante. Usandolo per lavoro ho notato che la batteria mi dura 2 giornate, cosa che sarebbe stata impossibile con un processore piu' veloce ( impossibile per i prodotti della stessa eta'...) e quindi effettivamente come usabilita' e' una scelta vincente a conti fatti... Bisognerebbe capire perche' vengono fatte certe scelte da questi produttori, perche' a volte e' marketing, a volte sono scelte fatte con uno scopo e solo nel minor numero di casi c'e' del dolo... Ad esempio il dolo lo vedo nella scelta delle schede madri presenti sui pc commerciali di fascia bassa... Li' c'e' un degrado prestazionale allucinante per risparmiare pochi euro di costruzione, e tutto si gioca sull'ignoranza dell'acquirente finale, che sicuramente non ne notera' la differenza....
    non+autenticato

  • - Scritto da: Anonimo
    > dolo... Ad esempio il dolo lo vedo nella scelta
    > delle schede madri presenti sui pc commerciali
    > di fascia bassa...
    > Li' c'e' un degrado prestazionale
    > allucinante per risparmiare pochi euro di
    > costruzione, e tutto si gioca sull'ignoranza
    > dell'acquirente finale, che sicuramente non ne
    > notera' la differenza....

    Mh, ma è più doloso sprecare prestazioni per abbassare ciecamente i costi (ciò che vogliono certi utenti, dopotutto) o è più insensato volere a tutti i costi un PC da supermarket anche da parte di gente che non sa cosa farsene, escluse le solite 4 cazzate per cui basterebbero una consolle e un set-top box ?
    non+autenticato
  • "Semplicemente ho l'impressione che lo sviluppo di nuove soluzioni hardware sia indirizzato più verso dati sensazionalistici che non verso soluzioni pratiche, tutto qui."


    Il progresso arriva proprio dagli obiettivi sensazionalistici...i perfezionamenti arrivano dopo
    non+autenticato
  • eccolo qua è arrivato l'espertone dai forum di hwupgrade.it...
    non+autenticato
  • - Scritto da: Anonimo
    > eccolo qua è arrivato l'espertone dai forum di
    > hwupgrade.it...

    Se lui è "l'espertone", tu cosa sei? Il trolletto di hwupgrade.it?

    Bye,
    Luca
    non+autenticato
  • Se esprimere la propria opinione vuol dire essere indicato come "espertone" da una persona che rimane anonima vuol dire che c'è un problema con la libertà d'espressione.

    E' semplicemente una mia idea, sei libero di non leggerla.

    D'altronde, visto che ti arroghi il diritto di giudicare gente che non conosci in base a due righe scritte su un forum, suppongo che tu abbia conoscenze Hw e Sw così approfondite da poter esprimere la tua, perchè non lo fai?

    Soprattutto possiamo avere il piacere di fare la tua conoscenza (un nickname è più che sufficiente)?
    Suvvia, non fare il timido.

    P.S.
    Io continuo ad illudermi di poter incontrare sui forum persone mature con cui avere scambi d'opinione costruttivi.
  • Mi ricordo che già una decina d'anni fa o poco più, quando i processori viaggiavano a poche centinaia di Mhz qualcuno sosteneva che ormai si era giunti ai limiti fisici e i processori non avrebbero potuto aumentare la loro velocità più di tanto...
    non+autenticato
  • L'ultima volta che ne ho sentito parlare, mi pare avessero stimato il raggiungimento dei limiti fisici intorno al 2015, forse un po' dopo. Significherebbe, per la legge di Moore, processori circa una cinquantina di volte piu' veloci di quelli attuali (una velocita' piu' o meno nell'ordine di grandezza di quella di cui si parla nell'articolo). Staremo a vedere.
    non+autenticato

  • - Scritto da: Anonimo
    > L'ultima volta che ne ho sentito parlare, mi pare
    > avessero stimato il raggiungimento dei limiti
    > fisici intorno al 2015, forse un po' dopo.
    > Significherebbe, per la legge di Moore,
    > processori circa una cinquantina di volte piu'
    > veloci di quelli attuali (una velocita' piu' o
    > meno nell'ordine di grandezza di quella di cui si
    > parla nell'articolo). Staremo a vedere.


    parlate di velocità computazionale o di meri gigahertz?
  • I limiti fisici sono in effetti un ostacolo. Su ogni transistor, la carica elettrica non è determinata da un solo elettrone, ma da un numero tale per il quale le fluttuazioni statistiche non incidono sulla carica del transistor. Anche quando è "spento", si di esso ci sarà *statisticamente* qualche elettrone galeotto. E così, quando è acceso, sempre *statisticamente*, saranno presenti elettroni in più`o in meno. Il numero di elettroni, tuttavia, è abbastanza alto per determinare con certezza se il transistor è`acceso o spento.

    Quando si diminuisce la dimensione dei transistor, il numero di elettroni richiesti diminuirà anch'esso. Ecco che, al scendere delle dimensioni, "pochi" elettroni non saranno sufficienti a bilanciare le fluttuazioni statistiche. Morale: non si potrà determinare con certezza se un transistor è acceso o spento. Di qui le difficoltà nel diminuire le dimensioni dei chip.

    Certo è che l'avvento di nuovi materiali può portare a un segnale più "pulito", ossia meno in balia della statistica.

    Il futuro, tuttavia sarà nella spintronica (l'angolo di spin dell'elettrone determinerà tanti stati, non solo 0 oppure 1, quindi un singolo elettrone potrà`portare molta più informazione di un transistor acceso o spento; dipenderà dall'accuratezza della misura dell'angolo; inoltre, l'angolo di spin resta inalterato anche se si toglie la carica, un vantaggio enorme) oppure nella fotonica, sempre affidando a variabili quantistiche il compito di recare informazioni (p.e. la polarizzazione del fotone).

    Dopo più di mezzo secolo, ci si avvicina, se dio vuole, alla fine del bit.

    Troppo difficile?
    non+autenticato
  • - Scritto da: Anonimo
    > Troppo difficile?

    Io credo che il thread affermasse una cosa molto più semplice, ossia che spesso si parla di questo o quel limite fisico che si dovrebbe un giorno raggiungere... però poi si inventano sempre qualcosa di nuovo per "oltrepassare" questo limite. Magari cambiando tecnologia, usando lo spin anziché la carica, usando fotoni anziché elettroni, usando la nutella anziché il silicio, insomma... le possibilità sono infinite e la mente dell'uomo è sempre in moto. 2000 anni fa la terra era quadrata e i fiumi e i mari "sbrodolavano" l'acqua dai bordi, oggi invece la terra è rotonda. 2000 anni fa la terra era al centro dell'universo, oggi preferisce la periferia... insomma, prima o poi scopriranno qualcosa di nuovo e quelli che prima erano i "limiti fisici" saranno, in un modo o nell'altro, superati.

    Bye,
    Luca
    non+autenticato
  • Il limite fisico nei transistor al silicio è quello dello spessore dell'ossido di gate, che deve comportarsi da isolante.
    Per avere maggiori velocità si devono avere transistor più piccoli e quindi con spessori minori (per le regole di scaling che definiscono come devono diminuire le dimensioni del transistor in proporzione le une con le altre, larghezza, lunghezza, spessore ossido etc...). solo che, raggiunti i tre strati atomici di ossido di silicio, questo inizia a non comportarsi più da isolante e quindi il transistor non funziona più correttamente.
    Da qui la necessità di trovare o nuove strutture per i transistor (doppio canale etc...) o nuovi materiali (come ossidi di altri materiali che hanno nuovi problemi, ma non quello dello spessore).
    Quindi il limite fisico esiste (a quanto sia dato saperne oraCon la lingua fuori ), ma anche il progresso tecnologico, per fortuna.Sorride

    eV
  • Io ho 40 anni ed è dal Commodore 64 e dallo zx Spectrum che sento parlare di "limiti fisici" ma in realtà è una parola vuota e senza significato.Il cosidetto limite fisico è solo un'altra parola per definire e qualche volta nascondere la nostra ignoranza.A leggere le cronache, per esempio dei voli aerei, si incontra frequentemente queste due paroline. Prima si riteneva infatti che gli aerei non potessero superare i treecento orari, poi i 500, poi il suono, poi i duemila ecc.
    Così anche nelle immersioni subaquee si riteneva che l'uomo non potesse scendere oltre i trenta metri, poi i 50 e così via di record in record. Si riteneva che l'uomo non potesse andare nello spazio, poi che non potesse rimanere che per pochi giorni, poi settimane. Viviamo in tempi strani in cui non bisognerebbe mai dire "impossibile"
    A proposito il prossimo limite è la luce: è "impossibile" superarla ?
    Michele
    non+autenticato
  • Sottovaluti il valore della prova negativa!
    Il limite fisico esiste ed è provato, ma non è un "assoluto", significa che quel limite non può essere passato in *quel* modo, a meno che il modello che ci sta dietro non sia grossolanamente errato, che può sempre essere.
    Il più delle volte il modello è giusto (o meglio, attendibile nei parametri pertinenti) e una ulteriore prova è che i limiti che non si possono passare in un modo vengono infranti in un altro modo prevedibile dallo stesso modello.
    Poi ci sono sempre delle sorprese, quindi il progresso va avanti senza necessariamente sconfessare i limiti che ha infranto, salvo nei casi in cui infrangere dei limiti significhi aggiornare i propri modelli, ma questo non riassume certo *tutti* i casi.
    non+autenticato

  • - Scritto da: Anonimo
    [cut]
    > Prima si
    > riteneva infatti che gli aerei non potessero
    > superare i treecento orari, poi i 500, poi il
    > suono, poi i duemila ecc.
    [cut]

    ti cito einstein

    "una cosa è impossibile da inventare, finchè non arriva uno sprovveduto che non lo sa e la inventa!"

    ;)

  • > Io ho 40 anni ed è dal Commodore 64 e dallo zx
    > Spectrum che sento parlare di "limiti fisici" ma
    > in realtà è una parola vuota e senza
    > significato.Il cosidetto limite fisico è solo
    > un'altra parola per definire e qualche volta
    > nascondere la nostra ignoranza.
    [cut]

    Alla fine un "limite fisico" è tale fino a che non viene superato... un po' come la "più piccola particella" in cui viene scomposto un atomo, con il migliorare della tecnologia e l'aumento della potenza disponibile, si trovano particelle sempre più piccole.
    In questo è illuminante la citazione di Einstein che è stata scritta in questo thread!


    > A proposito il prossimo limite è la luce: è
    > "impossibile" superarla ?

    Speriamo di no!Sorride

    eV
  • Sono l'autore del thread... sì, intendevo quello... Sorride


    - Scritto da: Segfault
    > - Scritto da: Anonimo
    > > Troppo difficile?
    >
    > Io credo che il thread affermasse una cosa molto
    > più semplice, ossia che spesso si parla di questo
    > o quel limite fisico che si dovrebbe un giorno
    > raggiungere... però poi si inventano sempre
    > qualcosa di nuovo per "oltrepassare" questo
    > limite. Magari cambiando tecnologia, usando lo
    > spin anziché la carica, usando fotoni anziché
    > elettroni, usando la nutella anziché il silicio,
    > insomma... le possibilità sono infinite e la
    > mente dell'uomo è sempre in moto. 2000 anni fa la
    > terra era quadrata e i fiumi e i mari
    > "sbrodolavano" l'acqua dai bordi, oggi invece la
    > terra è rotonda. 2000 anni fa la terra era al
    > centro dell'universo, oggi preferisce la
    > periferia... insomma, prima o poi scopriranno
    > qualcosa di nuovo e quelli che prima erano i
    > "limiti fisici" saranno, in un modo o nell'altro,
    > superati.
    >
    > Bye,
    >   Luca
    non+autenticato
  • lo useranno nel nuovo processore Celeron 600.000MHZ da includere nel preassemblato che distribuirà al Carrefour Troll
  • orribile compagnia
    :S
    non+autenticato
  • - Scritto da: Anonimo
    > orribile compagnia
    >Perplesso

    Orribile processore
    :S

  • - Scritto da: Anonimo
    > orribile compagnia
    >Perplesso

    a parte il P4 non ne hanno mai sbagliata mezza...
    io sono pro-AMD ma il mio portatile con centrino vola.
    non+autenticato
  • Che problemi avete avuto con il P4? Io ne ho uno a 1.6ghz overclockato a 2.2 senza ventole aggiuntive e senza mai un problema... Con la ram cas2 va che e' una meraviglia...
    Mi piacerebbe sapere che problemi avete avuto per lamentarvi cosi' tanto...

    Altro che l'AMD che scalda come la stufetta che ho in bagno... O meglio, non fraintendetemi, onestamente direi che e' di pari livello, non superiore all'intel, visto il rapporto qualita'/prezzo...
    non+autenticato
  • - Scritto da: Anonimo
    > Che problemi avete avuto con il P4? Io ne ho uno
    > a 1.6ghz overclockato a 2.2 senza ventole
    > aggiuntive e senza mai un problema... Con la ram
    > cas2 va che e' una meraviglia...
    > Mi piacerebbe sapere che problemi avete avuto per
    > lamentarvi cosi' tanto...
    >
    > Altro che l'AMD che scalda come la stufetta che
    > ho in bagno... O meglio, non fraintendetemi,
    > onestamente direi che e' di pari livello, non
    > superiore all'intel, visto il rapporto
    > qualita'/prezzo...

    non sei informato sulle ultimeSorride

    il problema è che tu c'hai un willamette, che a parità di frequenze va meno di un p3 (se trovassi un p3 tualatim capiresti)

    poi ci sono i northwood e ancora i prescott.. salendo si ottengono clock sempre maggiori, rapporti clock/prestazioni sempre più svantaggiosi, penalities assurde in caso di cache-miss a causa delle pipelinee supercalifragilistichespiralidose, insomma processori buoni solo a far calcoli bruti, tipo encoding. E per giunta con un TDP che è peggiorato di volta in volta, fino a superare la soglia dei 100watt, cosa inconcepibile in un processore desktop.

    invece amd da quando ha rivisto il progetto k6 e ha iniziato a tirar fuori prima i palomino, poi i thoroughbred e gli splendidi e overcloccabilissimi barton, è andata sempre migliorando, garantendo rapporti clock/prestazioni ottimali e una scalabilità maggiore in caso d'overclock, pipelinee più corte, temperature sempre minori.

    Il progetto amd64 ha permesso ad amd di superare Intel.. tanto per dirti, sto montando un amd64 +3700 con su la ventola di un +3000 boxed, ho 45░ al procioA bocca aperta

    ==================================
    Modificato dall'autore il 12/04/2005 12.08.20
  • Ok, mi arrendo!

    Comunque, secondo il mio modesto e inutile parere, e' inutile salire con i clock piu' di un tanto.. per ottenere _veramente_ prestazioni superiori l'unica via e' il multiprocessore. Il resto e' marketing... Da il mio 2.2 ghz overclockato a un 3.7 ghz quant'e' l'aumento di prestazioni? 50%-60%? Considerando tutti i limiti del bus, mi sembra abbastanza realistico... Pero' considera' che l'ho pagato 160 euro ormai quasi tre anni fa... Onestamente non credo che il gioco valga la candela...
    non+autenticato

  • - Scritto da: Anonimo
    > Ok, mi arrendo!
    >
    > Comunque, secondo il mio modesto e inutile
    > parere, e' inutile salire con i clock piu' di un
    > tanto.. per ottenere _veramente_ prestazioni
    > superiori l'unica via e' il multiprocessore. Il
    > resto e' marketing... Da il mio 2.2 ghz
    > overclockato a un 3.7 ghz quant'e' l'aumento di
    > prestazioni? 50%-60%? Considerando tutti i limiti
    > del bus, mi sembra abbastanza realistico...
    > Pero' considera' che l'ho pagato 160 euro ormai
    > quasi tre anni fa... Onestamente non credo che il
    > gioco valga la candela...


    io non sono d'accordo.

    il problema è: a cosa serve questa potenza?
    ora, è risaputo che per operazioni dove serva mera potenza di calcolo, intel è ancora la scelta migliore. La frequenza elevata in questi casi risulta un vantaggio netto.


    Invece in applicazioni I/O bound, memory bound o altro, serviranno altri accorgimenti.

    In sostanza non si può deprecare né il raggiungimento di elevate frequenze (come facevano certi macachi prima che venisse tirato fuori il g5, e alcuni persino adesso), né basarsi esclusivamente su di esse come faceva intel, ma sviluppare strategie diversificate e indirizzarle ai target precisi. E' per questo che gli amd64 sono consigliati di più ai videogiocatori.
  • - Scritto da: jokanaan
    >
    > non sei informato sulle ultimeSorride
    >
    > il problema è che tu c'hai un willamette, che a
    > parità di frequenze va meno di un p3 (se trovassi
    > un p3 tualatim capiresti)
    >
    > poi ci sono i northwood e ancora i prescott..
    > salendo si ottengono clock sempre maggiori,
    > rapporti clock/prestazioni sempre più
    > svantaggiosi, penalities assurde in caso di
    > cache-miss a causa delle pipelinee
    > supercalifragilistichespiralidose, insomma
    > processori buoni solo a far calcoli bruti, tipo
    > encoding. E per giunta con un TDP che è
    > peggiorato di volta in volta, fino a superare la
    > soglia dei 100watt, cosa inconcepibile in un
    > processore desktop.
    >
    > invece amd da quando ha rivisto il progetto k6 e
    > ha iniziato a tirar fuori prima i palomino, poi i
    > thoroughbred e gli splendidi e
    > overcloccabilissimi barton, è andata sempre
    > migliorando, garantendo rapporti
    > clock/prestazioni ottimali e una scalabilità
    > maggiore in caso d'overclock, pipelinee più
    > corte, temperature sempre minori.
    >
    > Il progetto amd64 ha permesso ad amd di superare
    > Intel.. tanto per dirti, sto montando un amd64
    > +3700 con su la ventola di un +3000 boxed, ho 45░
    > al procioA bocca aperta

    Quoto tutto!

    Però c'è anche da dire che Intel ha sfornato un "centrino" (lo so che è tutto l'insieme della tecnlogia e non il singolo processore, scrivo cosi per far capire a tutti) che, in alcuni casi, da la "pappa" pure ad un Athlon FX! E' un processore da portatili ma stanno già uscendo mobo desktop con chipset 9x5 e 8x5 per poterlo supportare. Inoltre ieri è stato presentato il primo prototipo dual-core viaggiante a 1.46Ghz a core (ovviamente migliorabile).

  • - Scritto da: jokanaan
    > lo useranno nel nuovo processore Celeron
    > 600.000MHZ da includere nel preassemblato che
    > distribuirà al Carrefour Troll

    Ma la domanda è... si potrà overclockare?Con la lingua fuori
  • Quando e in quale carrefour ??
    E' in offerta ??
    non+autenticato