`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Новый материал может снизить энергопотребление компьютеров

+11
голос

Разработан нанопористый материал на основе медного и никелевого сплавов со структурой, подобной структуре губки с порами размером миллионной доли миллиметра, что позволяет обрабатывать и хранить информацию, используя очень мало энергии. Эти наногубки могут стать основой новой магнитной памятью для компьютеров и мобильных телефонов с большей энергоэффективностью, чем та, которая в настоящее время существует.

Чтобы хранить информацию в обычных магнитных ячейках электронных устройств, малые магнитные домены материалов используют направление напряженности магнитного поля. Для генерации этих полей необходимо прикладывать электрические токи, но эти токи нагревают материалы, и большое количество энергии тратится на их охлаждение. Практически 40% электрической энергии, поступающей в компьютеры (или серверы «больших данных»), рассеивается как тепло.

В 2007 г. французские ученые заметили, что когда магнитные материалы укладываются в сверхтонкие слои и прикладывается напряжение, количество тока и энергии, необходимое для намагничивания доменов, уменьшалось на 4%. Однако это небольшое уменьшение было недостаточно значительным для применения к устройствам.

Исследовательская группа, руководимая Хорди Сортом (Jordi Sort), исследователем из ICREA и преподавателем факультета физики Университета Autònoma de Barcelona в сотрудничестве с Каталонским институтом нанонауки и нанотехнологий (ICN2), провела поиск решения, основанного на магнитных свойствах нового нанопористого материала с увеличенной поверхностью. Новый материал состоит из нанопористых пленок сплавов меди и никеля, организованных таким образом, что внутри образуются поверхности и отверстия, похожие на внутреннюю структуру губки, но с разделением между порами всего 5 или 10 нанометров. Другими словами, стенки пор содержат достаточно места для всего лишь нескольких десятков атомов.

«Многие исследователи применяют нанопористые материалы для улучшения физико-химических процессов, таких как разработка новых сенсоров, но мы нашли, что эти материалы могут быть использованы для электромагнетизма, - объясняет Хорди Сорт. - Нанопоры, обнаруженные внутри таких материалов, обладают большой поверхностью. Благодаря этой обширной поверхности, сконцентрированной в очень маленьком пространстве, мы можем применять напряжение от батареи и чрезвычайно уменьшать энергию, необходимую для ориентации магнитных доменов и записи данных. Это представляет собой новую парадигму в энергосбережении компьютеров, а также в области вычислений и обработки магнитных данных в целом», - говорит Хорди Сорт.

Специалисты UAB построили первые прототипы нанопористой магнитной памяти на основе медных и никелевых сплавов (CuNi) и достигли весьма удовлетворительных результатов с уменьшением на 35% в магнитной коэрцитивности, величиной, связанной с потреблением энергии, необходимой для переориентации магнитных доменов и записи данных.

В этих первых прототипах исследователи прикладывали напряжение, используя жидкие электролиты, но теперь работают над твердыми материалами, которые могут помочь реализовать устройства на рынке. Согласно Хорди Сорту, «использование этого материала для памяти компьютеров и мобильных устройств может предложить множество преимуществ, в основном в области прямого энергосбережения для компьютеров и значительного увеличения автономности мобильных устройств».

Разработка новых наноэлектронных устройств с улучшенной энергоэффективностью является одной из стратегических линий, включенных в программу Horizon 2020 Европейского Союза. По некоторым оценкам, если электрический ток полностью заменяется напряжением в системах обработки данных, затраты на энергию могут быть уменьшены в 500 раз.

Новый материал может снизить энергопотребление компьютеров

Металлическая наногубка под микроскопом

+11
голос

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT