Требования к вычислительной технике возрастают с каждым днем. Очевидно, что нынешние технологии рано или поздно упрутся в предел своих возможностей. Другими словами, увеличивать производительность полупроводниковых процессоров больше не получится. Поэтому нужны новые технологии, которые обеспечат более высокий уровень производительности, а также низкое энергопотребление, возможность хранения больших объемов информации. На днях одну из таких технологий представила группа ученых из России и Италии. Впервые ученым удалось зафиксировать переход соединения железа между двумя разными спиновыми состояниями. Наличие этих двух состояний и возможность переключаться между ними в нужный момент позволяет передавать логический сигнал. Возможно, в будущем на основе данной технологии будут выполнены накопители и процессоры.
Спинктроника может обеспечить компьютеры будущего новым уровнем производительности
Принципиально новые процессоры взамен полупроводников
В современных полупроводниковых процессорах передача данных и проведение логических операций осуществляется за счет движение электронов. Как утверждают эксперты, возможности этой технологии уже практически исчерпаны. То есть повышать производительность становится все сложнее и сложнее. Поэтому разработка новых технологий сейчас особенно актуальна.
Спинктроника, то есть технология, основанная на переносе данных за счет взаимодействия магнитных моментов, или спинов электронов, по мнению специалистов является весьма перспективной. Само такое свойство, как “спин” (в переводе означает вращение) было обнаружено в 1924 году. Спином называется собственный момент импульса элементарных частиц. Но не будем вдаваться в подробности, так как нас интересует сам факт наличия у молекулы двух состояний, а не принцип, по которому это происходит.
Наличие двух спиновых состояний электрона позволяет использовать это свойство для создания процессоров нового поколения
Как отмечают исследователи, для спинктроники подходят не все материалы. Одно из главных требований, вещество должно обладать способностью намагничиваться. Кроме того, чтобы хранить информацию в двоичном виде, молекулы должны существовать в двух постоянных состояниях. Это же требование необходимо для проведения логических операций. Правда, это касается компьютеров, работающих в двоичной системе. Напомню, что на подходе также квантовые компьютеры, которые работают с кубитами, но это уже другая тема, которую мы раскрывали ранее.
Ученые для исследования взяли полимерную молекулу, которая содержит два иона двухвалентного железа. Каждый из ионов существует в двух состояниях — низкоспиновом и высокоспиновом. Причем они могут переходить из одного состояния в другое независимо друг от друга. То есть один атом может находиться в низкоспиновом состоянии, а другой — в высокоспиновом. Переход от одного состояние в другое осуществляется практически мгновенно, то есть занимает микросекунды.
Спинктроника — перспективы и проблемы создания новых процессоров
Как отмечают авторы исследования, главная сложность технологии заключается в том, что переход из одного состояния в другое сложно обнаружить, так как молекулы симметричны. Чтобы обнаружить переход, исследователи использовали технологию ядерного магнитного резонанса. Он позволяет зафиксировать взаимодействие ядерных магнитных моментов с моментами электронов. Таким образом ученые впервые смогли обнаружить переход с высокоспинового состояния в низкоспиновое, и наоборот. Подробности данного исследования были опубликованы авторами исследования в журнале Angewandte Chemie.
Трехмерное изображение формирования стабильного спинового состояния электрона (спиновой спирали)
Сделанное учеными открытие, возможно, позволит создать устройства для сверхплотного хранения данных, которые значительно превосходят имеющиеся виды носителей по объему данных, которые в них можно хранить. Подобные устройства принято называть молекулярными клеточными автоматами.
Также на основе этой технологии можно создать альтернативу полупроводникам для обработки информации, то есть новые процессоры Основное их отличие от полупроводниковых заключается в том, что сигнал передается не потоком электронов, а путем переключения молекул, выстроенных в цепочку и образующих ячейки. По словам ученых, молекулярные клеточные автоматы будут обладать более низким тепловыделением и энергопотреблением, чем имеющиеся современные решения. Но главное, они будут обладать гораздо более высокой производительностью.
Подписывайтесь на наш Яндекс.Дзен-канал, на котором мы подготовили для вас еще больше интересной информации
Напоследок отмечу, что ученые предлагают и другие технологии, которые позволят увеличить производительность процессоров. К примеру, замена кремниевых транзисторов на аналоги, выполненные на основе карбоновых нанотрубок, даст тысячекратный прирост производительности, в то же время энергопотребление уменьшится, о чем мы рассказывали ранее.
Инфоурок
›
Технология
›Презентации›Презентация по технологии на тему «Дом будущего» (8 класс)
Описание презентации по отдельным слайдам:
-
1 слайд
Описание слайда:
«Дом будущего»
Презентация урока
технологии в 8классе
на тему: -
2 слайд
Описание слайда:
Дом будущего – идеал гармонично развитого общества.
Три правила, которые будут учитываться при проектировании дома будущего:
Месторасположение и размеры дома.
Минимализм, эко-стиль.
Полная автономность от существующих систем и коммуникаций.
Основное преимущество «дома будущего» перед обычными домами это безусловный комфорт. Комфортный дом – это энергоэффективный дом, призванный беречь все потребляемые ресурсы, в том числе не нарушать баланс между человеком и природой. -
3 слайд
Описание слайда:
Месторасположение и размеры дома.
Дом должен располагаться в удобном для проживания человека месте и иметь приусадебное пространство не менее 10соток.
Небольшой, но достаточно комфортный дом для проживания всей семьи.
Дом должен быть энергоэффективным и экологичным, трансформируемым, чтобы домовладелец в любой момент мог «подстроить» дом под свои нужды. -
4 слайд
Описание слайда:
Минимализм, эко-стиль.
В интерьере будут использоваться:
экологически безопасные материалы из возобновляемых ресурсов
вертикальное озеленение
минимум мебели
максимум открытого пространства -
5 слайд
Описание слайда:
Автономность от существующих систем и коммуникаций.
Дом будущего должен потреблять минимум энергии извне и производить достаточно энергии для собственных нужд.
Электричество из возобновляемых источников: солнце, ветер, вода (течения рек, термальные источники, морские приливы и т.д.)
Вода из артезианской скважины
Система «умный дом» — управление системами и коммуникациями дома через компьютер, подключенный к сети Интернет. -
6 слайд
Описание слайда:
Архитектурная футурология.
Сегодня уже существует множество воплощенных в жизнь проектов
Дом «Наутилус» архитектора Хавьера Сеносиана -
7 слайд
Описание слайда:
Экологичный плавающий дом WaterNest 100 от компании Компания EcoFloLife
Дом от японской компании ARTechnic
Архитектурная футурология.
-
8 слайд
Описание слайда:
Архитектурная футурология.
Футуристический парк, который носит название Gardens by the BayСады будущего и супердеревья в Сингапуре
Системы сбора дождевой воды смогут обеспечивать влагой все то огромное количество растений, что произрастает на искусственных супердеревьях.
-
9 слайд
Описание слайда:
Архитектурно-функциональная идея
Гостиная – цифровой портал для общения.
Универсальное пространство похожее на виртуальный цифровой портал.
В нем благодаря новейшим цифровым технологиям можно смоделировать общение с родными, друзьями, знакомыми.
С проекционными стенами-экранами возможно создание любого вида интерьера. -
10 слайд
Описание слайда:
Архитектурно-функциональная идея
Спальня с программируемым модулем для сна.
Программируемые капсулы-модули для сна, будут иметь любой настраиваемый влажностный и температурный режим, систему кондиционирования, кислородное обогащение, и звукоизоляцию для погружения в глубокий здоровый сон -
11 слайд
Описание слайда:
Архитектурно-функциональная идея
Домашний офис с виртуальными возможностями.
Виртуальный офис на дому позволит полноценно работать в режиме удаленного сотрудника. Виртуальная реальность поможет удаленным участникам производственного процесса встречаться в цифровом пространстве -
12 слайд
Описание слайда:
Архитектурно-функциональная идея
Ванная комната со сферой-симулятором дополненной реальности.
Идея ванны-сферы симулятора в том, что пользователь погружается в другую реальность с многочисленными спецэффектами. Специальные очки виртуальной реальности помогают воспроизвести реалистичную объемную картинку ожидаемых иллюзий. -
13 слайд
Описание слайда:
Архитектурно-функциональная идея
Автоматизированная кухня
Кухня является высокотехнологичным пространством, где установлена умная мебель с различными автоматическими режимами настроек от температуры хранения продуктов, влажности, режима вентиляции и до самых различных эстетических свойств наружной поверхности.
На кухне используется умная техника создающая любой кулинарный каприз по рецепту через Интернет.
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с
сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Пожаловаться на материал
- Сейчас обучается 975 человек из 79 регионов
- Сейчас обучается 532 человека из 71 региона
- Курс добавлен 18.11.2021
- Сейчас обучается 52 человека из 29 регионов
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
-
Все материалы
-
Статьи
-
Научные работы
-
Видеоуроки
-
Презентации
-
Конспекты
-
Тесты
-
Рабочие программы
-
Другие методич. материалы
Проверен экспертом
Общая информация
Похожие материалы
-
Презентация по технологии на тему «Конструирование и моделирование » (5 класс)
-
Презентация по технологии на тему «Изготовление многоразовых медицинских масок» (6 класс)
-
Рабочая программа VII вид
-
Рабочая программа 5-8 класс Симоненко
-
Формирование творческой личности на уроках технологии
-
Доклад Развитие творческих способностей на уроках технологии
-
Презентация к уроку технологии «Вязание крючком.» (6 класс)
-
Презентация и конспект урока по технологии «Плоскостная лепка. Яблоко» (1 класс)
-
Не нашли то что искали?
Воспользуйтесь поиском по нашей базе из
5448726 материалов.
Вам будут интересны эти курсы:
-
Курс профессиональной переподготовки «Маркетинг: теория и методика обучения в образовательной организации»
-
Курс профессиональной переподготовки «Технология: теория и методика преподавания в образовательной организации»
-
Курс повышения квалификации «Основы управления проектами в условиях реализации ФГОС»
-
Курс повышения квалификации «Технология и организация кухонь народов мира: особенности и традиции»
-
Курс повышения квалификации «Психолого-педагогическое сопровождение при подготовке к конкурсам профмастерства WorldSkills Russia»
-
Курс повышения квалификации «История и философия науки в условиях реализации ФГОС ВО»
-
Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС технических направлений подготовки»
-
Курс повышения квалификации «Разработка бизнес-плана и анализ инвестиционных проектов»
-
Курс профессиональной переподготовки «Черчение: теория и методика преподавания в образовательной организации»
-
Курс повышения квалификации «Учебная деятельность по предметной области «Черчение»: основы предмета и реализация обучения в условиях ФГОС»
-
Курс профессиональной переподготовки «Риск-менеджмент организации: организация эффективной работы системы управления рисками»