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Qu'est-il arrivé à l'ADN informatique?

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Pendant plus de cinq décennies, les ingénieurs réduisent encore et encore des transistors à base de silicium, créant des ordinateurs progressivement plus petits, plus rapides et plus économes en énergie dans le processus.Mais la longue séquence de victoires technologiques - et la miniaturisation qui l'a permis - ne peut pas durer éternellement.«Il y a un besoin pour la technologie de battre le silicium, car nous atteignons d'énormes limites à ce sujet», explique Nicholas Malaya, scientifique informatique chez AMD en Californie.

Quelle pourrait être cette technologie successeur?Il n'y a pas eu de pénurie d'approches informatiques alternatives proposées au cours des 50 dernières années.Voici cinq des plus mémorables.Tous avaient beaucoup de battage médiatique, seulement pour être battu par le silicium.Mais peut-être qu'il y a encore de l'espoir pour eux.

Whatever happened to DNA computing?

Spintronics

Les puces informatiques sont construites autour de stratégies pour contrôler le flux d'électrons - plus précisément, leur charge.En plus de la charge, cependant, les électrons ont également un moment angulaire, ou spin, qui peut être manipulé avec des champs magnétiques. Spintronics emerged in the 1980s, with the idea that spin can be used to represent bits: one direction could represent 1 and the other 0.

En théorie, les transistors spinstronic peuvent être rendus petits, permettant des puces densément emballées.Mais dans la pratique, il a été difficile de trouver les bonnes substances pour les construire.Les chercheurs disent que beaucoup de science des matériaux de base doivent encore être élaborées.

Néanmoins, les technologies Spintronic ont été commercialisées dans quelques domaines très spécifiques, explique Gregory Fuchs, physicien appliqué à l'Université Cornell à Ithaca, New York.Jusqu'à présent, le plus grand succès pour Spintronics a été la mémoire non volatile, le type qui empêche la perte de données dans le cas d'une panne de puissance.STT-RAM (pour la «mémoire d'accès aléatoire de transfert de spin») est en production depuis 2012 et peut être trouvée dans les installations de stockage cloud.

Memristors

L'électronique classique est basée sur trois composants: condensateur, résistance et inducteur.En 1971, l'ingénieur en électricien Leon Chua a théorisé un quatrième composant qu'il a appelé le Memristor, pour «Resistère de mémoire.»En 2008, des chercheurs de Hewlett-Packard ont développé le premier Memristor pratique, en utilisant du dioxyde de titane.

C'était excitant car les memristors peuvent en théorie être utilisés pour la mémoire et la logique.Les appareils «se souviennent» de la dernière tension appliquée, donc ils conservent des informations même s'ils sont alimentés.Ils diffèrent également des résistances ordinaires en ce que leur résistance peut changer en fonction de la quantité de tension appliquée.Une telle modulation peut être utilisée pour effectuer des opérations logiques.S'il est fait dans la mémoire d'un ordinateur, ces opérations peuvent réduire la quantité de données à faire naître entre la mémoire et le processeur.

Memristors a fait ses débuts commerciaux comme un stockage non volatile, appelé RRAM ou RERAM, pour «mémoire d'accès aléatoire résistive."Mais le champ avance toujours.En 2019, les chercheurs ont développé une puce de 5 832 memrists qui peut être utilisée pour l'intelligence artificielle.