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テクノロジー

100 万分の 1 の消費電力で演算も記憶も行うアトムトランジスタ 44

ストーリー by reo
NIMS からのクリスマスプレゼント 部門より

maia 曰く

独立行政法人物質・材料研究機構 (NIMS) は、大阪大学および東京大学の研究グループと共同で、従来の 100 万分の 1 の消費電力で演算も記憶も行う「アトムトランジスタ」の開発に成功した (NIMS のプレスリリースより) 。

わずかな金属原子を絶縁体中で移動させることにより動作し、さらに動作電圧の制御によって、状態を保持する記憶素子としても動作する。演算結果に応じて回路が再構成される不揮発ロジック回路を実現可能で、起動時間ゼロの PC の開発につながるという。

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    • 科学的にはスピンホールトランジスタの方が素敵です.
      実用的な素子になるかっちゅうと微妙ですが.

      一方の物材機構の方の奴は,多分以前NECと組んでやっていたNanoBridge(さらに前身は物材機構のAtom switch)の系統だと思うんですが,作るのは比較的楽だし面積も取らないという利点があります.ただ,別コメの方も心配されてましたが,以前のNanoBridgeでの発表の時で書き換え可能回数が105-6ぐらいしかなかったんで,耐久性は多分厳しいかと.

      あくまで個人的な感想では,どっちが凄いかと言えば日立の方,どっちが実用的なトランジスタになるかと言えばどっちも無理,なんじゃないかなあと.いやまあ個人的な感想でしかありませんけどね?

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      • by Anonymous Coward on 2010年12月24日 20時45分 (#1879322)
        物材機構の模式図はMOSトランジスタのように描かれていますが、実際に作成したデバイスの写真と断面図を見るとソースとドレインを縦積みにした構造なので、今のままでは集積度が低いですね.
        プレーナ・プロセスで作ることが出来れば集積度が向上するだけでなく、自ずと書換回数も改善されるのでは?
        書換回数がとりあえず現状の一万回もあればリコンフィギュラブル・ロジックなどには適用可能でしょう.
        (プレスリリースで一切触れられていない演算素子としての動作速度はどうなってるんだ?)
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        • by Anonymous Coward
          >(プレスリリースで一切触れられていない演算素子としての動作速度はどうなってるんだ?) スイッチング5nsってどこかに書いてあった
      • このくらいの低消費電力でしたら宇宙用に使えないかなぁと思ったりもしますが、そのためには
        ・宇宙線に強い(そもそもそういう特性を持ってるのかもしれませんが…よく知らないので一応)
        ・書き換えが耐久度が数桁単位で改善される
        あたりの改善が必要かなと。

        分野さえ絞れば、面白い使い道がありそうな気がします。

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    • by Anonymous Coward

      電力ではない、何か他のエネルギーを消費しそうですね。
      そしてそれは機器の内部における話で、機器を駆動するエネルギーは電力の形で供給されそうな予感。
      結果的に効率が良くなるなら全然構いませんが。

      • by Anonymous Coward

        > 電力ではない、何か他のエネルギーを消費しそうですね。

        もし、そうであれば、それはそれで別の大発明なんじゃないだろうか。

  • 起動時間? (スコア:2, おもしろおかしい)

    by bit (41221) on 2010年12月24日 10時13分 (#1878941)

    レジュームやスリープからの復帰ではないのかな?

    プレスリリースでは

    >状態を保持できる(記憶する)演算素子は、起動時間ゼロのPC(パーソナルコンピューター)などの開発に不可欠

    リフレッシュのために再起動とかたまにあるのだが、
    これもゼロになるとしたら、状態の保存は駄目と違うかな?

    • Re:起動時間? (スコア:5, おもしろおかしい)

      by nekurai (6253) on 2010年12月24日 13時04分 (#1879032) 日記
      起動時間ゼロの PC って uptime が 0 って事ですよね?
      つまり立ち上がらない PC が出来るって事ですね (マテ)

      # つい「ご連(ry」と書きたい衝動に駆られてしまった :-)
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    • by nakka-man (37094) on 2010年12月24日 17時47分 (#1879189) 日記

      「ロード時間がゼロ(記録媒体からメインメモリに情報を移動しない)」という表現なら、まだ分かるんですがね。
      (でもそれって、今の不揮発性メモリでもできそうな気もするし?)

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    • by Anonymous Coward

      起動はゼロ時間ですが、ログインか、アプリケーションを初めて立ち上げる時に
      1分ぐらいかかるんじゃないですかね。

    • by Anonymous Coward

      電源ボタンを押してからCPUに電気が流れるまでの時間がゼロ、
      つまり電子の移動する速さが無限大。
      1秒間に宇宙の端から端まで何万回も往復する速度よりも早く電子が移動できる技術を開発したってことだよ。

      • by bit (41221) on 2010年12月24日 22時23分 (#1879364)

        >つまり電子の移動する速さが無限大。

        そんなに早く移動するものを電子というのだろうか?

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        • by Anonymous Coward
          http://srad.jp/idle/comments.pl?sid=517117&cid=1876129
          Re:なにを今更・・・・ (スコア:1)
          bit (41221) : 2010 年12月18日 21時21分 (#1876129)

          >連立方程式の初歩的な解法を理解し正しく使えるかどうかの確認、というテストでは別の解法を使ってしまっては意味がないんです。

          しかし、テストの文面には、連立方程式の解法を使って解けといったものがないことが多い。
          そういった、怠慢が「他の解法」を採用することを許してしまっている。

          つまり、

          >別の解法を使ってしまっては意味がないんです。

          を、設問じたいが、容認しちゃっているということだったりする。
          • Re: (スコア:0, 荒らし)

            再掲、ほんとに、ありがとう。
            ACさんにとって、そんなに心に響く箴言となっていた様で、意外でした。
            他の投稿もきっと心に響くでしょうから、よく読まれるとよろしいでしょう。

  • どんなものだろうか?
    と、NIMSのサイトへアクセスすると、
    接続がタイムアウトしました。
    むむ、これは、既にアトムトランジスタを使ったシステムに移行したのか?
  • 寿命ないの? (スコア:1, 興味深い)

    by Anonymous Coward on 2010年12月24日 11時14分 (#1878972)

    >金属原子を絶縁体中で移動させる

    絶縁体が劣化したりしないの?

  • by PEEK (27419) on 2010年12月24日 11時46分 (#1878990) 日記

    何かあったら太陽に突っ込んでいきそうだ。

    --
    らじゃったのだ
  • 動作環境に注意 (スコア:1, すばらしい洞察)

    by Anonymous Coward on 2010年12月24日 17時02分 (#1879166)
    動作エネルギーが低いのは、環境脆弱性もありうるわけで。

    地磁気の影響等を受けるので、強力なシールドが必要です。

    とか、

    熱雑音に負けるので冷却が必要です。

    とか、

    放射線に弱いので、純化した鉛でのシールドが必要です。

    とか、
    だったらいやだなぁ。
    • by Anonymous Coward on 2010年12月24日 19時30分 (#1879273)

      >放射線に弱いので、純化した鉛でのシールドが必要です。

      最先端プロセスで製造した半導体メモリは空気の薄い高山で動作させると
      宇宙線の影響を受けてビット反転が起きる事があるそうです

      放射線障害は宇宙空間だけの問題と思っていたら、
      微細化プロセスが極限まで進むと地上に飛んでくる程度の
      レベルにも影響されるようです

      親コメント
    • by Anonymous Coward

      常識的に考えればそうなわけで、所詮研究所からは出ることのない無駄技術でしょうねぇ…
      もっとうまく税金を使ってほしいものです
      われわれの税金なんですから

  • by Anonymous Coward on 2010年12月24日 10時01分 (#1878937)
    • by nankichi (16747) on 2010年12月24日 10時15分 (#1878942)

      100 万分の1 の消費電力で、演算も記憶も行う新しいトランジスタを開発 [nims.go.jp]
      ※PDF注意

      このたび開発した「アトムトランジスタ」(図2)は、以下の特長を有している。
      (1)用いる電圧領域によって、ひとつのアトムトランジスタがオンオフを繰り返す
      演算素子としても、状態を保持する記憶素子としても動作する。演算素子動作と
      記憶素子動作の電圧比は、およそ1:2。(図3)
      (2)記憶素子動作時の消費電力は従来素子の100万分の1(注4)。演算素子動作時
      の消費電力も、半導体トランジスタの100分の1に低減(注5)。

      朝日新聞は演算素子動作時の事を指してるんでしょうね。

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  • by Anonymous Coward on 2010年12月24日 10時15分 (#1878944)
    ただし、動作には液体窒素温度が必要です。
    なんて、カタログの隅のほうに、小さく書いてありませんか?
    • Re:動作温度 (スコア:2, 参考になる)

      by Anonymous Coward on 2010年12月24日 11時27分 (#1878974)

      この手の原子移動系は冷やすとむしろ動かない(原子が拡散できない)。

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      • by SteppingWind (2654) on 2010年12月24日 12時04分 (#1878999)

        プレスリリースが見れないので何なんですが, 動作速度ってどうなんでしょうね? 素人考えだと電子に比べて動きにくい原子の移動を使っているだけに, かなり遅くなりそうな気がするのですが.

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      • by Anonymous Coward

        逆に6000℃くらいに暖めないといけないとか。

        液体窒素とか液体ヘリウムってそんなに低温なのかねえ。
        希釈冷凍機の世界だと低温って感じがするけど。

        • by Anonymous Coward
          >逆に6000℃くらいに暖めないといけないとか。

          炭化タンタルや金属タングステンでも沸騰しちゃいますよ?
    • by Anonymous Coward

      アトムと書いてあるくらいだし、
      「ただし放射線にご注意ください」とは書いてあるかもしれない。
      消費電力が小さいのも、これが原子力電池の役目をしているおかげだったんだよ。な、なんだっt(ry

      # クオーツ式腕時計を世界で初めて作ったとき、組み立ててる途中で電池を繋いでないのに勝手に動き出した
      # 「電池を使わないで動く時計が出来た!大発見だ!」…と思ったら部品の半導体が顕微鏡の強力な光で太陽電池の役目を果たしていた。
      # そんな話を思い出したのでA.C.

  • by Anonymous Coward on 2010年12月24日 11時35分 (#1878982)
    燃費運転を心掛けたら機敏な走りはできませんが、
    これも省電力な分、すんごく動作速度が遅いとか.
  • by Anonymous Coward on 2010年12月24日 12時56分 (#1879025)
    ボリューム感が違って聞こえそうだ・・・・・・
  • by Anonymous Coward on 2010年12月24日 14時36分 (#1879078)
    Oak Trailが超低消費電力になるんですね!!!!わかりました!!!!!!!!!
  • by Anonymous Coward on 2010年12月24日 22時28分 (#1879366)
    アトムトランジスタが有るならウラントランジスタも有るべきです。
    アトムトランジスタが売れんトランジスタにならなければいいなと思いました。
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