Intel giới thiệu cách áp dụng “điện tử học spin” vào các con chip xử lý, thay thế bóng bán dẫn truyền thống

Theo dõi VGT trên

Intel vừa công bố một đột phá mới trong việc thay thế các bóng bán dẫn truyền thống.

Bóng bán dẫn truyền thống trong các bộ vi xử lý đang dần đạt tới cực hạn về tốc độ và kích thước thu nhỏ. Tuy nhiên, Intel đã tìm ra một giải pháp khắc phục, đó là áp dụng “ spintronics” (tạm dịch: điện tử học spin) vào các bộ vi xử lý để thay thế cho bóng bán dẫn truyền thống.

Intel giới thiệu cách áp dụng điện tử học spin vào các con chip xử lý, thay thế bóng bán dẫn truyền thống - Hình 1

Intel tiếp tục có một đột phá mới trong việc thiết kế chip xử lý.

Phương pháp mới này hứa hẹn sẽ làm thay đổi hoàn toàn các bộ vi xử lý bên trong máy tính, smartphone và smartwatch, khi mà các công nghệ chip hiện tại bị giới hạn.

Hôm thứ hai vừa qua, các nhà nghiên cứu tại Intel và Đại học Berkeley đã mô tả spintronics có thể giúp thu nhỏ các con chip xử lý xuống chỉ còn khoảng 1/5 kích thước hiện tại. Nếu được thương mại hóa, phương pháp này sẽ giúp các nhà sản xuất chất bán dẫn không còn lo ngại vấn đề tăng cường sức mạnh xử lý của các con chip hàng năm theo định luật Moore nữa.

Giới hạn của những con chip xử lý hiện nay

Những con chip xử lý hiện nay được tạo ra dựa trên các bóng bán dẫn CMOS và di chuyển dòng điện tích. Trong nhiều thập kỷ, các nhà sản xuất cố gắng thu nhỏ các bóng bán dẫn này theo định luật Moore. Tuy nhiên có những giới hạn không thể tránh khỏi khi các thành phần thu nhỏ đến gần với kích thước của từng nguyên tử riêng lẻ.

Intel giới thiệu cách áp dụng điện tử học spin vào các con chip xử lý, thay thế bóng bán dẫn truyền thống - Hình 2

Việc thu nhỏ các bóng bán dẫn đang ngày càng khó khăn.

Video đang HOT

Chính Intel cũng phải vật lộn với việc thu nhỏ kích thước của các bóng bán dẫn, sau khi dẫn đầu ngành công nghiệp này trong nhiều thập kỷ. Samsung và TSMC có những bước tiến đột phá trong việc thu nhỏ các chip xử lý của mình, nhưng cũng sẽ sớm gặp phải những giới hạn đó.

Không chỉ giới hạn về kích thước mà các bóng bán dẫn CMOS truyền thống còn bị giới hạn về tốc độ và khả năng tiêu thụ điện năng. Về nguyên tắc, dòng điện tích điều khiển phải sử dụng điện trường, do đó nó sẽ dễ dàng bị nhiễu bởi các yếu tố điện – từ trường bên ngoài, đồng thời thường đòi hỏi tiêu tốn một lượng điện năng lớn. Bên cạnh đó, chuyển động của dòng điện tích chỉ là chuyển động cơ học của các hạt vật chất, do đó rất khó tạo ra được tốc độ cao.

Intel tìm ra cách ứng dụng spintronics để thay thế cho dòng điện tích truyền thống trong bóng bán dẫn

Chính vì những hạn chế ở trên, nên Intel và Đại học Berkeley đã tìm ra cách thay thế dòng điện tích truyền thống bằng spintronics. Về cơ bản, các hạt điện tử có hai đặc tính quan trọng là điện tích và spin. Điện tích thì chúng ta đã viết, còn spin là chuyển động của hạt điện tử quay quanh trục của nó giống như Trái đất.

Intel giới thiệu cách áp dụng điện tử học spin vào các con chip xử lý, thay thế bóng bán dẫn truyền thống - Hình 3

Mỗi điện tử đều xoay quanh trục của nó giống như Trái đất.

Spintronics chính là ngành khoa học vật lý nghiên cứu về chuyển động spin của các hạt điện tích. Ứng dụng điều này, Intel cho biết các hạt điện tích có thể hoạt động giống như nam châm nhỏ với hai chiều chuyển động có thể thao tác để lưu trữ và xử lý dữ liệu. Nó giống như tín hiệu của hệ nhị phân (0 và 1) và có thể áp dụng vào bộ vi xử lý máy tính.

Nói một cách đơn giản, chúng ta sẽ thay thế các dòng dịch chuyển điện tích bằng các dòng dịch chuyển spin. Các dòng dịch chuyển spin không mang yếu tố cơ học, do đó sẽ không bị nhiễu và giới hạn tốc độ.

Intel giới thiệu cách áp dụng điện tử học spin vào các con chip xử lý, thay thế bóng bán dẫn truyền thống - Hình 4

Chiều spin của điện tử có thể tác động và thay đổi, để truyền và lưu trữ dữ liệu.

Cơ chế hoạt động sẽ bắt đầu bằng việc tiêm spin (spin injection) hoặc bơm spin (spin pumping), sau đó sẽ truyền spin (spin transfer) giống như một chuỗi domino, cuối cùng tín hiệu spin sẽ đến các tinh thể giải mã tín hiệu để chuyển thành các trạng thái khác nhau (từ 0 sang 1 hoặc ngược lại).

Các spin cũng có thể giữ nguyên trạng thái mà không cần cấp điện, vì vậy bộ vi xử lý của thiết bị có thể chuyển về trạng thái ngủ tiết kiệm năng lượng mà không cần phải khởi động lại từ đầu.

Tất nhiên ở thời điểm hiện tại, các bộ vi xử lý dựa trên điện tử học spin vẫn chưa được thương mại hóa và sẽ cần nhiều thời gian để tiếp tục phát triển. Nhưng Intel đã mở ra một kỷ nguyên mới đầy hứa hẹn.

Theo GenK

Bỏ qua Intel, Amazon nghiên cứu tự sản xuất chip

Nhà bán lẻ và cung cấp dịch vụ cloud lớn nhất thế giới đang lấn sân sang một lĩnh vực mới: chip máy tính.

Vào cuối tháng 11/2018, Amazon tiết lộ thành quả trong một vài năm gần đây khi nghiên cứu thành công loại chip mới để dùng cho hàng triệu máy chủ trong các trung tâm dữ liệu trên toàn thế giới. Sản phẩm này sẽ không được bán trực tiếp cho khách hàng, nhưng quyết định của một trong những khách hàng lớn nhất thế giới của bộ xử lý máy tính theo con đường tự sản xuất có thể sẽ gây ra tác động lớn đối với Intel, tập đoàn sản xuất chip hàng đầu.

Intel vẫn đang phải gồng mình để theo kịp với xu hướng công nghệ mới nhất, từ sự phổ biến của các thiết bị di động tới trí tuệ nhân tạo, cùng với đó là quyền quyết định thiết kế chip đã chuyển sang tay Amazon, Apple và Google, những cái tên gần như thống trị cả ngành công nghiệp.

Bỏ qua Intel, Amazon nghiên cứu tự sản xuất chip - Hình 1

(Nguồn: Internet)

Thành tựu của Amazon ra đời trong thời điểm cả ngành công nghiệp đang muốn làm giảm bớt uy lực của những công ty sản xuất chip và cả doanh thu lên tới 412 tỷ USD hàng năm của họ. Những khách hàng như Amazon hay Google đủ lớn mạnh và mong muốn cắt giảm những khoản chi phí khổng lồ bằng cách tự thiết kế chip máy tính cho nhu cầu của mình thay vì mua từ nhà cung cấp lâu năm.

Chip tự sản xuất cũng đem lại lợi thế cho Amazon khi mặc cả với Intel, ông trùm bá đạo trên thị trường máy chủ trong những năm qua. Kể cả khi có sản phẩm tự thiết kế, Amazon vẫn phải mua thêm các loại chip khác từ Intel để đảm bảo nhu cầu. Lisa Spelman, Phó chủ tịch Intel cho biết: "Chúng tôi công nhận các công ty như Amazon luôn muốn giảm sự phụ thuộc vào nhà cung cấp. Mục tiêu của Intel là thấu hiểu nguyện vọng đó".

Khoảng 35% số lượng chip máy chủ bán ra trên toàn thế giới tập trung vào 10 công ty công nghệ hàng đầu, theo số liệu của công ty nghiên cứu thị trường IDC. Chỉ cần một trong số đó thay đổi quyết định đã là tin không tốt cho Intel. Trong thời gian gần đây, Google đã thiết kế được chip chuyên dụng cho công nghệ AI. Cả Facebook và Microsoft, hai khách mua hàng lớn của Intel, cũng tuyên bố họ đang thử nghiệm sản phẩm tương tự. Apple dẫn đầu trong cuộc đua bằng việc cho ra mắt chip tự sản xuất cho dòng sản phẩm iPhone năm 2014.

Trong năm 2015, 350 triệu USD đã được Amazon bỏ ra để mua công ty sản xuất chip Annapurna Labs để triển khai nghiên cứu sản xuất CPU mới. Sản phẩm này là thứ mà Intel đã tung ra thị trường từ hàng chục năm nay cho các máy tính cá nhân và máy chủ. Để làm được điều đó cần kinh nghiệm chuyên gia và hàng triệu USD tiền vốn đầu tư, với bản chất một sự nâng cấp về mặt phức tạp so với từng con chip cho mỗi một nhiệm vụ.

Bỏ qua Intel, Amazon nghiên cứu tự sản xuất chip - Hình 2

(Nguồn: Internet)

Lãnh đạo Amazon tin tưởng rằng loại chip mới được thiết kế tiết kiệm năng lượng sẽ làm giảm chi phí điện năng cho các trung tâm dữ liệu. Dịch vụ điện toán đám mây mà Amazon cung cấp có thể ở mức giá thấp hơn các lựa chọn khác tới 45%. Ngoài ra, Amazon cũng thiết kế riêng một chip cho AI mang tên Inferentia. Mặc dù vẫn còn khó khăn, việc tự sản xuất chip đã dễ dàng hơn trước khá nhiều khi mà Amazon lấy bằng sáng chế công nghệ từ ARM và sản xuất ở TSMC, một công ty Đài Loan.

Năng lực của Amazon là không thể bàn cãi, nhưng thị trường vẫn nằm trong tay Intel trong cả thập niên qua với 96,9% thị phần chip máy chủ. Chỉ riêng mảng trung tâm dữ liệu bao gồm chip AI và máy chủ đã đem về 6,1 tỷ USD trong năm 2017, tăng 26% so với năm trước. Khi mà thị trường có nhiều biến đổi, Intel quyết tâm thay mình bằng việc mua liên tiếp 3 công ty chuyên thiết kế chip cho AI và các phần cứng khác phục vụ cho smartphone, ô to và trung tâm dữ liệu.

Ngành công nghiệp điện toán đám mây đang đem lại nhiều thay đổi trong cách thức các công ty xây dựng mạng lưới của mình. Sản phẩm chip mới của Amazon chỉ đóng góp một phần rất nhỏ phần mềm trong cả đế chế của công ty này. Nhưng nó được kỳ vọng sẽ tiếp tục phát triển trong tương lai.

Theo Báo Mới

Bạn thấy bài viết này có hữu ích không?
Có;
Không

Tin liên quan

Tin đang nóng

Hot nhất đêm Giáng sinh: 1 cặp sao hạng A bí mật kết hôn sau 7 năm yêu?Hot nhất đêm Giáng sinh: 1 cặp sao hạng A bí mật kết hôn sau 7 năm yêu?
20:26:55 25/12/2024
Ca sĩ Đàm Vĩnh Hưng nhắn gì cho tỉ phú Mỹ?Ca sĩ Đàm Vĩnh Hưng nhắn gì cho tỉ phú Mỹ?
20:06:14 25/12/2024
Sốc với hình ảnh mới nhất của mỹ nhân gốc Việt đẹp nhất châu ÁSốc với hình ảnh mới nhất của mỹ nhân gốc Việt đẹp nhất châu Á
20:56:57 25/12/2024
Đỗ Mỹ Linh hạnh phúc bên chồng doanh nhân, Bằng Kiều khoe ảnh bên bạn gái kém 18 tuổiĐỗ Mỹ Linh hạnh phúc bên chồng doanh nhân, Bằng Kiều khoe ảnh bên bạn gái kém 18 tuổi
23:27:08 25/12/2024
Một nữ ca sĩ Vbiz chia sẻ ảnh tổng kết năm, có gì "hot" mà khiến dân mạng chia sẻ rầm rộ vì quá đồng cảm?Một nữ ca sĩ Vbiz chia sẻ ảnh tổng kết năm, có gì "hot" mà khiến dân mạng chia sẻ rầm rộ vì quá đồng cảm?
22:35:19 25/12/2024
'Chị đẹp' Xuân Nghi đăng ảnh bên người yêu kỹ sư'Chị đẹp' Xuân Nghi đăng ảnh bên người yêu kỹ sư
21:53:54 25/12/2024
Sự thật chấn động bản hit 600 triệu view Vpop, hóa ra chỉ là sản phẩm "lừa dối"Sự thật chấn động bản hit 600 triệu view Vpop, hóa ra chỉ là sản phẩm "lừa dối"
21:13:06 25/12/2024
Cô gái mắc 2 căn bệnh ung thư từ chối chàng trai tỏ tình mình 9 lần và cái kếtCô gái mắc 2 căn bệnh ung thư từ chối chàng trai tỏ tình mình 9 lần và cái kết
20:02:22 25/12/2024

Tin mới nhất

Nâng cao và biến đổi hình ảnh của bạn bằng trình chỉnh sửa video trực tuyến CapCut

Nâng cao và biến đổi hình ảnh của bạn bằng trình chỉnh sửa video trực tuyến CapCut

15:45:56 16/01/2024
Đã đến lúc bỏ lại các công cụ chỉnh sửa cũ và chấp nhận giải pháp thay đổi cuộc chơi. Gặp gỡ Trình chỉnh sửa video trực tuyến CapCut - giải pháp sẽ nâng cao, nâng cao và cách mạng hóa thế giới sáng tạo nội dung trực quan của bạn
Cách đăng Facebook để có nhiều lượt thích và chia sẻ

Cách đăng Facebook để có nhiều lượt thích và chia sẻ

22:01:27 21/12/2022
Chắc hẳn là ai trong chúng ta cũng luôn muốn các bài đăng trên Facebook có được nhiều lượt thích và chia sẻ. Tuy nhiên, làm thế nào để tối ưu bài đăng thì không phải ai cũng biết
Thêm nhiều bang của Mỹ cấm TikTok

Thêm nhiều bang của Mỹ cấm TikTok

21:03:46 21/12/2022
Louisiana và Tây Virginia là hai bang mới nhất cấm công chức sử dụng TikTok trên thiết bị công do lo ngại Trung Quốc có thể theo dõi người Mỹ và kiểm duyệt nội dung
Microsoft cấm khai thác tiền điện tử trên các dịch vụ đám mây để bảo vệ khách hàng

Microsoft cấm khai thác tiền điện tử trên các dịch vụ đám mây để bảo vệ khách hàng

20:03:41 21/12/2022
Microsoft đã cập nhật thỏa thuận cấm khai thác tiền điện tử trên các dịch vụ trực tuyến của mình. Việc khai thác tiền điện tử trên dịch vụ của Microsoft cần có sự cho phép bằng văn bản của công ty, nhưng cũng chỉ nhằm mục đích thử nghiệ...
Facebook trấn áp hàng loạt công ty phần mềm gián điệp

Facebook trấn áp hàng loạt công ty phần mềm gián điệp

20:01:24 21/12/2022
Meta (công ty mẹ của Facebook) cho biết họ đã ngăn chặn không dưới 200 hoạt động bí mật, trấn áp hàng loạt công ty phần mềm gián điệp kể từ năm 2017 tại khoảng 70 quốc gia
Meta đối mặt cáo buộc vi phạm các quy tắc chống độc quyền với mức phạt 11,8 tỷ đô

Meta đối mặt cáo buộc vi phạm các quy tắc chống độc quyền với mức phạt 11,8 tỷ đô

19:01:39 21/12/2022
Ủy ban Châu Âu - cơ quan điều hành của EU cho biết, đã phát hiện Meta vi phạm các quy tắc chống độc quyền của EU bằng cách bóp méo sự cạnh tranh trên thị trường quảng cáo trực tuyến. Meta có thể phải đối mặt với khoản tiền phạt lên tới ...
Không cần thăm dò, Musk nên sớm từ chức CEO Twitter

Không cần thăm dò, Musk nên sớm từ chức CEO Twitter

15:01:33 21/12/2022
Người dùng Twitter, các nhà đầu tư Tesla và chuyên gia phân tích trong ngành đều cho rằng Elon Musk nên sớm từ chức CEO Twitter
Đại lý Việt nhập iPhone 14 kiểu 'bia kèm lạc'

Đại lý Việt nhập iPhone 14 kiểu 'bia kèm lạc'

14:01:42 21/12/2022
Muốn nhập được các mẫu bán chạy như iPhone 14 Pro/Pro Max, các chuỗi đại lý bán lẻ ủy quyền của Apple bắt buộc phải nhập thêm hàng loạt phụ kiện đi kèm
Khai trương hệ thống vé điện tử và dịch vụ trải nghiệm thực tế ảo XR tại Quần thể Di tích Cố đô Huế

Khai trương hệ thống vé điện tử và dịch vụ trải nghiệm thực tế ảo XR tại Quần thể Di tích Cố đô Huế

09:38:18 21/12/2022
Sáng 20/12, tại Ngọ Môn, Đại Nội Huế, Trung tâm Bảo tồn Di tích Cố đô Huế đã tổ chức Lễ Khai trương Hệ thống vé điện tử và dịch vụ trải nghiệm thực tế ảo XR
'Dở khóc dở cười' với tính năng trợ giúp người bị tai nạn ôtô của Apple

'Dở khóc dở cười' với tính năng trợ giúp người bị tai nạn ôtô của Apple

09:37:54 21/12/2022
Tính năng phát hiện tai nạn ôtô mới ra mắt trên Apple iPhone và Apple Watch sẽ tự động tìm kiếm sự trợ giúp từ bộ phận cấp cứu khi có nguy cơ xảy ra tai nạn
Xiaomi sa thải hàng nghìn nhân sự

Xiaomi sa thải hàng nghìn nhân sự

09:35:12 21/12/2022
Gã khổng lồ smartphone Trung Quốc Xiaomi đang lên kế hoạch sa thải 15% trong số hơn 30.000 nhân sự trong bối cảnh công ty gặp khó khăn
Apple sẽ bắt đầu sản xuất MacBook tại Việt Nam vào giữa năm 2023

Apple sẽ bắt đầu sản xuất MacBook tại Việt Nam vào giữa năm 2023

09:34:00 21/12/2022
Đối với Trung Quốc, việc mất vị trí độc quyền sản xuất MacBook tượng trưng cho vị thế công xưởng thế giới của Trung Quốc đang bị suy yếu

Có thể bạn quan tâm

Phát hiện chấn động: 'Đường hầm vũ trụ' kết nối hệ Mặt Trời với các vì sao

Phát hiện chấn động: 'Đường hầm vũ trụ' kết nối hệ Mặt Trời với các vì sao

Lạ vui

00:48:48 26/12/2024
Các nhà thiên văn học vừa công bố phát hiện gây chấn động giới khoa học về sự tồn tại của một đường hầm vũ trụ bí ẩn, có khả năng kết nối hệ Mặt Trời của chúng ta với các ngôi sao xa xôi.
Kính Vạn Hoa lép vế hoàn toàn trước Chị Dâu: Khán giả nói gì về huyền thoại 20 năm?

Kính Vạn Hoa lép vế hoàn toàn trước Chị Dâu: Khán giả nói gì về huyền thoại 20 năm?

Hậu trường phim

23:17:07 25/12/2024
Chính thức ra rạp từ tối 23/12, Kính Vạn Hoa: Bắt Đền Con Ma do Võ Thanh Hòa làm đạo diễn lại không đạt doanh thu cao như kỳ vọng.
Phim mới chiếu đã gây sốt MXH Việt vì hài dã man, nam chính là "thánh diễn xuất" khiến netizen phục sát đất

Phim mới chiếu đã gây sốt MXH Việt vì hài dã man, nam chính là "thánh diễn xuất" khiến netizen phục sát đất

Phim châu á

23:08:01 25/12/2024
Bộ phim hài Thái Lan 404 Chạy Ngay Đi ngày 24/12 vừa qua đã chính thức ra mắt rạp Việt sau khi nhận được sự quan tâm lớn từ khán giả bởi những khen ngợi từ buổi họp báo ra mắt.
Hot nhất Weibo: Lưu Diệc Phi lộ ảnh hẹn hò với nam thần hạng A kém tuổi vào đêm Giáng sinh

Hot nhất Weibo: Lưu Diệc Phi lộ ảnh hẹn hò với nam thần hạng A kém tuổi vào đêm Giáng sinh

Sao châu á

23:01:36 25/12/2024
Theo Sohu, công chúng nghi ngờ Lưu Diệc Phi và Lý Hiện phim giả tình thật bởi trước đó, cả hai từng bị bắt gặp dùng chung xe.
Louis Phạm gặp tai nạn xe, người va chạm có phản ứng bất ngờ

Louis Phạm gặp tai nạn xe, người va chạm có phản ứng bất ngờ

Sao thể thao

22:47:03 25/12/2024
Ngày 24/12, cựu VĐV TDDC Phạm Như Phương (nickname Louis Phạm) thu hút sự chú ý của cộng đồng mạng khi chia sẻ chuyện cô gặp nạn nhỏ trên đường đi chụp ảnh thẻ
"Nữ hoàng cảnh nóng" cay đắng, bị bệnh tâm thần vì yêu, U50 tìm an yên, chữa lành trong nhà vườn 6000m2

"Nữ hoàng cảnh nóng" cay đắng, bị bệnh tâm thần vì yêu, U50 tìm an yên, chữa lành trong nhà vườn 6000m2

Sao việt

22:42:29 25/12/2024
Dù hiện tại đã bước vào tuổi U50, nhưng khi nhắc đến Kiều Trinh, khán giả vẫn nhớ đến biểu tượng gợi cảm của màn ảnh Việt một thời.
Thùy Dung: Đến với nhạc Pháp là cái duyên

Thùy Dung: Đến với nhạc Pháp là cái duyên

Nhạc việt

22:22:27 25/12/2024
Trong thời khắc chuyển giao giữa năm cũ và năm mới, ca sĩ nhạc Pháp - Thùy Dung có dịp nhìn lại năm 2024 của mình với nhiều điều đáng tự hào.
'Kính vạn hoa: Bắt đền con ma': Hoài niệm nhưng còn nhiều tiếc nuối

'Kính vạn hoa: Bắt đền con ma': Hoài niệm nhưng còn nhiều tiếc nuối

Phim việt

22:07:29 25/12/2024
Phần phim điện ảnh Kính vạn hoa chuyển thể từ tiểu thuyết cùng tên của nhà văn Nguyễn Nhật Ánh, lấy cảm hứng từ hai tập phim truyền hình Bắt đền hoa sứ và Con mả con ma .
Người đàn ông rơi từ tầng cao chung cư xuống đất tử vong ở TPHCM

Người đàn ông rơi từ tầng cao chung cư xuống đất tử vong ở TPHCM

Tin nổi bật

22:05:03 25/12/2024
Gần 20h hôm nay (25/12), Công an quận Bình Tân (TPHCM) mới hoàn tất khám nghiệm hiện trường vụ người đàn ông tử vong tại chung cư trên đường số 1, phường Bình Hưng Hòa B. cao xuống.
Cựu nhân viên cáo buộc Sean 'Diddy' Combs xóa bằng chứng phạm tội

Cựu nhân viên cáo buộc Sean 'Diddy' Combs xóa bằng chứng phạm tội

Sao âu mỹ

21:58:44 25/12/2024
Theo đơn kiện, một cựu nhân viên của Sean Diddy Combs cáo buộc ông trùm âm nhạc đã giao cho nhân viên này tổ chức các bữa tiệc tình dục và chịu trách nhiệm dọn dẹp sau đó.
Chuyên gia phân tích những lợi ích của Thổ Nhĩ Kỳ ở Syria

Chuyên gia phân tích những lợi ích của Thổ Nhĩ Kỳ ở Syria

Thế giới

21:41:32 25/12/2024
Ông Yolcu giải thích điều đó sẽ giúp ổn định khu vực biên giới, với ít mối nguy hiểm hơn từ lực lượng dân quân người Kurd (YPG) của Syria, tránh gây bất ổn và áp lực từ vấn đề di cư khi người Syria tràn vào lãnh thổ Thổ Nhĩ Kỳ.