Transistor Adaptable dapat Mengurangi Jumlah Transistor CPU hingga 85 Persen

Para peneliti dari Universitas Teknologi Wina telah mengembangkan transistor adaptif yang dirancang untuk memberikan lebih banyak fleksibilitas selama run-time. Transistor baru yang revolusioner diproduksi menggunakan germanium, sebuah elemen pada tabel periodik dengan nomor atom 32. Untuk menjelaskan cara kerjanya, seseorang perlu memulai dengan pemahaman dasar tentang transistor biasa.

Seperti yang disoroti SciTechDaily , transistor adalah komponen kecil yang memungkinkan arus mengalir, atau menghalangi alirannya, berdasarkan apakah tegangan listrik diterapkan ke elektroda kontrol atau tidak. Struktur ini memungkinkan pembuatan sirkuit logika sederhana, dan ketika Anda memasukkan miliaran dari mereka ke dalam satu paket, Anda mendapatkan sesuatu yang mirip dengan prosesor modern (dalam istilah yang paling sederhana, tentu saja).

Dalam transistor elektroda tunggal standar, elektron yang bergerak bebas membawa muatan negatif. Atom individu dengan elektron dihapus bermuatan positif. Para prototipe peneliti bekerja sedikit berbeda.

Selain gerbang kontrol biasa (merah) ada juga gerbang program (biru).

“Kami menghubungkan dua elektroda dengan kawat yang sangat tipis yang terbuat dari germanium, melalui antarmuka berkualitas tinggi yang sangat bersih,” kata Dr. Masiar Sistani, salah satu peneliti yang mengerjakan proyek tersebut.

“Di atas segmen germanium, kami menempatkan elektroda gerbang seperti yang ditemukan pada transistor konvensional. Apa yang menentukan adalah bahwa transistor kami memiliki elektroda kontrol lebih lanjut, yang ditempatkan pada antarmuka antara germanium dan logam. Secara dinamis dapat memprogram fungsi transistor,” tambah Sistani.

Lebih lanjut peneliti menjelaskan bahwa germanium dipilih karena sifatnya yang khusus.

“Ketika Anda menerapkan tegangan, aliran arus awalnya meningkat, seperti yang Anda harapkan. Namun, setelah ambang batas tertentu, aliran arus menurun lagi – ini disebut resistansi diferensial negatif. Dengan bantuan elektroda kontrol, kami dapat memodulasi di mana tegangan ambang batas ini berada.”

Desainnya, kata Sistani, memungkinkan derajat kebebasan baru yang dapat memberikan transistor sifat yang tepat yang dibutuhkannya pada waktu tertentu.

Profesor Walter Weber, anggota tim lainnya, mengatakan operasi aritmatika yang sebelumnya membutuhkan 160 transistor sekarang dimungkinkan hanya dengan 24 transistor berkat desain baru. Pada tingkat itu, tidak perlu banyak imajinasi untuk membayangkan bagaimana terobosan ini dapat ditingkatkan untuk secara signifikan berdampak pada efisiensi dan frekuensi operasi.

"Kami tidak ingin sepenuhnya mengganti teknologi transistor berbasis silikon yang sudah mapan dengan transistor baru kami, itu akan menjadi lancang," kata Sistani. “Teknologi baru lebih mungkin untuk dimasukkan ke dalam chip komputer sebagai tambahan di masa depan.”

Informasi lebih lanjut tentang transistor baru dapat ditemukan dalam makalah yang baru-baru ini diterbitkan di situs web American Chemical Society.