TechTalkThai ศูนย์รวมข่าว Enterprise IT ออนไลน์แห่งแรกในประเทศไทย
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Carnegie Mellon, Stanford และ California, Berkeley ร่วมกันคิดค้นวัสดุประเภทใหม่ที่จะนำมาใช้แทนชิพประมวลผลในปัจจุบันที่ทำมาจาก “ซิลิกอน” โดยชิพประมวลผลใหม่นี้ ทำมาจากวัสดุที่ใช้เทคโนโลยีนาโน เรียกว่า Nano-Engineered Computing Systems Technology หรือ N3XT โดยสามารถประมวลผลได้เร็วกว่าชิพซิลิกอนถึง 1,000 เท่า
วางโครงสร้างใหม่ด้วยโมเดลตึกระฟ้า
ข้อแตกต่างระหว่างชิพ N3XT และชิพซิลิกอน คือ การวางโครงสร้างของหน่วยประมวลผลและเมโมรี่ กล่าวคือ ชิพซิลิกอนจะวางโครงสร้างแบบที่เรียกว่า โครงสร้างกินทรัพยากรแบบชั้นเดียว (Resource-heavy One-storey Layout) ซึ่งชิพประมวลผลจะถูกจัดคล้ายกับบ้านชั้นเดียวแถบชานเมือง ซึ่งชิบเหล่านี้จะเชื่อมต่อกับเพื่อนบ้านผ่านสายรับส่งข้อมูล ข้อเสียคือ บ้านแต่ละหลังอยู่ค่อนข้างไกลจากกัน จึงเสียเวลารับส่งข้อมูลและสูญเสียพลังงานเป็นอย่างมาก รวมทั้งยังก่อให้เกิดคอขวดของการรับส่งข้อมูลขณะประมวลผลอีกด้วย
ในขณะที่ชิพ N3XT วางโครงสร้างแบบตึกระฟ้า (Skyscraper Approach) โดยตัวชิพทำจากทรานซิสเตอร์ท่อนาโนคาร์บอนซึ่งสามารถนำพาความร้อนและไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี รวมทั้งมีการแยกหน่วยประมวลผลและเมโมรี่ออกจากกัน อาจเรียกได้ว่า จัดวางไว้คนละชั้นกันของตึก (ดูรูปประกอบ)
แต่ละชั้นจะเชื่อมต่อกันโดยลิฟต์อิเล็คทรอนิกส์ขนาดเล็กหลายล้านตัว เรียกว่า “Vias” ซึ่งใช้เพื่อรับส่งข้อมูลระหว่างแต่ละชั้น ก่อให้เกิดผลดีคือ สามารถรับส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ เนื่องจากระยะทางที่สั้นกว่า (แนวตั้ง เทียบกับชิพแบบเดิมที่เป็นแนวนอน) สูญเสียพลังงานน้อยกว่า ซึ่งทางทีมวิจัยได้ระบุว่าชิพ N3XT สามารถประมวลผลได้เร็วกว่าเดิมถึงหลักพันเท่าเลยทีเดียว
วาง Stack ซ้อนกันได้โดยไม่สร้างความเสียหาย
ข้อจำกัดอีกประการของชิพซิลิกอน คือ ไม่สามารถวางชิพซ้อนกันได้เหมือนชิพ N3XT กล่าวคือ เมื่อวางชิพซ้อนกัน ชิพซิลิกอนจะมีความร้อนสูงมาก (มากกว่า 1,000 องศาเซลเซียส) ขณะรับส่งข้อมูล ส่งผลให้ชิพด้านล่างอาจเกิดความเสียหายได้ แต่ชิพ N3XT จะเกิดความร้อนที่น้อยกว่า ทำให้สามารถวาง Stack ซ้อนกันเป็นโครงสร้างของตึกระฟ้าได้โดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อชิพด้านล่าง
อ่านข่าวฉบับเต็มของ Stanford ได้ที่: http://news.stanford.edu/pr/2015/pr-n3xt-computing-structure-120915.html
ที่มา: http://thehackernews.com/2015/12/make-computer-fast.html
