Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Je kunt ook een cookievrije versie van de website bezoeken met minder functionaliteit. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , reacties: 39, views: 18.807 •

Een Nederlandse wetenschapper heeft aan de University of Cambridge geholpen een spintronics-chip te ontwikkelen die uit verschillende lagen bestaat. Op termijn moet de uitvinding helpen om de opslagruimte per vierkante centimeter te vergroten.

Volgens de Nederlandse onderzoeker, Reinoud Lavrijsen, zijn chips vandaag de dag te vergelijken met bungalows. "Alles gebeurt op dezelfde verdieping", zegt hij in een verklaring van de universiteit van Cambridge. "Wij hebben het trappenhuis gebouwd dat het mogelijk maakt om informatie uit te wisselen tussen verschillende verdiepingen."

Voor de '3d-chip' leunden de onderzoekers op spintronics. Op dit moment zijn chips die worden gebruikt in alledaagse apparatuur nog gebaseerd op de elektrische ladingen die kunnen worden in- en uitgeschakeld. Spintronics-chips werken anders; een waarde wordt vastgelegd in de spin van een elektron. De spin is een kwantummechanische toestand waarin een elektron zich kan bevinden en moet niet worden verward met de draaiing van een deeltje om zijn as.

De onderzoekers maakten een chip die uit twee soorten lagen bestaat: een laag waarin de gegevens worden opgeslagen en een laag die als boodschapper tussen de verschillende datalagen fungeert. Voor de datalaag werd kobalt en platina gebruikt; de transportlaag bestond uit ruthenium. Elke laag was slechts een paar atomen dik: de datalaag slechts 2 nanometer en de transportlaag nog veel minder. De onderzoekers slaagden erin om een gegevensrij door te geven naar de volgende rij, zodat deze als het ware 'opklom' van onderen naar boven.

Op termijn moet de uitvinding helpen om de opslag van meer gegevens per vierkante centimeter chip mogelijk te maken. Dat is hard nodig; op dit moment loopt de wet van Moore tegen zijn einde, waardoor de beschikbare opslagcapaciteit in de toekomst minder hard zal stijgen. Die wet dicteert dat het aantal transistoren dat op een bepaald oppervlak kan worden geplaatst, elke twee jaar verdubbelt. Daarmee neemt ook opslagcapaciteit toe.

Reacties (39)

nog niet veel nieuws over de kwantumtech. bij deze toch een mooie stap vooruit hier en zeker een technologie die een lange toekomst tegemoet gaat
Was dit niet altijd al als onmogelijk gezien in de chipindustrie? Vooral voor warmteontwikkeling werd gevreesd dat dit niet goed afgevoerd kon worden vanwege de meerdere lagen. Al zal het voor opslag niet veel boeiend zijn vanwege het geringe verbruik maar voor processoren en GPU's e.d. schakelingen zal het toch nog een ferme uitdaging worden.
Alles is onmogelijk totdat het gedaan wordt. Dit soort ontwikkelingen is afhankelijk van doorbraken. Voorheen was dit niet mogelijk, maar dan wordt er iets uigevonden waardoor het ineens wl mogelijk wordt. Of het inzicht verandert, en men bedenkt een andere manier om hetzelfde te bereiken.
Hoe kan een wet nou aan zijn einde komen?
Op termijn moet de uitvinding helpen om de opslag van meer gegevens per vierkante centimeter chip mogelijk te maken. Dat is hard nodig; op dit moment loopt de wet van Moore tegen zijn einde, waardoor de beschikbare opslagcapaciteit in de toekomst minder hard zal stijgen. Die wet dicteert dat het aantal transistoren dat op een bepaald oppervlak kan worden geplaatst, elke twee jaar verdubbelt. Daarmee neemt ook opslagcapaciteit toe.
Geef dan aan dat dit niet meer gerealiseerd doordat sporen dusdanig klein worden dat interferentie en warmteontwikkeling dusdanige grote vormen aannemen. De clou ontgaat nu een beetje wat nu werkelijk het probleem is.
Voor de datalaag werd kobalt en platinum gebruikt; de transportlaag bestond uit ruthenium.
Dat worden dure chips dan, ook al is het materiaal maar een paar nm dik...
Een wet is alleen een wet zolang die geldig is zou ik denken. Zodra dit niet meer gerealiseerd kan worden is de wet van Moore dus ten einde
Nee hoor, sterker nog voor DRAM wordt er al gebruik gemaakt van multi-layer technologie: klik. Deze worden vooral in de servermarkt gebruikt voor DRAM. Op onderzoeksniveau worden zelfs al lagen transistoren direct op elkaar geplaatst, daar werk ik zelf op de TU Delft ook aan mee: klik 2.

Momenteel wordt de techniek van de eerste link vooral toegepast in geheugens, want voor CPUs en GPUs is warmte management inderdaad nog een groot probleem. Maar als je de roadmap van de gehele industrie bekijkt dan zie je dat er steeds meer gefocust wordt op 3D stacking, aangezien kleiner maken van structuren steeds moeilijker en duurder wordt.

Voor spintronics, wat zoals in het artikel wordt gezegd op een totaal andere manier werkt dan gebruikelijke electronica, was dit blijkbaar nog niet eerder gedaan.
Dit klopt voor schakkelingen wel maar opslag verbruikt bijna niks dat het niet passief zijn warmte kwijt kan ook is het niet heel warmte gevoelig.
Een SSD gebruikt maar een paar watt onder load juist omdat het gewoon schakelingen zijn inpv platers.
Huh? Intel is daar toch al langer mee bezig.
Nederland zou te weinig goed hoogopgeleide technici hebben. Als dit soort lieden als Lavrijsen hun kennis meenemen naar het buitenland kan ik dat begrijpen. Op deze manier verlies je goede krachten, de economie in Nederland wordt er niet beter van en ook de bedrijven in Nederland niet.
Ik ben wel benieuwd hoe lang het nog duurt voordat dergelijke technieken werkelijkheid worden (ik weet het, een veelgestelde vraag bij dit soort nieuwe ontwikkelingen). Wat het artikel ook al aangeeft; lopen we steeds dichter tegen grenzen aan, dus voorbeelden als deze geven gelukkig wel aan dat voor de langere termijn weer nieuwe stappen gemaakt kunnen worden. Alleen voelt het wel als 10-20 jaren termijn. Voor de korte termijn heb ik nog steeds het gevoel dat we voorlopig een beetje stil blijven staan op gebied van opslagcapaciteit.

[Reactie gewijzigd door ChieluzzB op 4 februari 2013 16:20]

De hele wet is geen wet het is een natuurlijke ontwikkeling van de techniek.

Kijk gewoon eens naar ontwikkeling van de auto en het verbruik. Ook daar zien je een patroon dat auto's steeds zuiniger worden. Idem met dataopslag de hdd ook iedere x maand verdubbel de capaciteit.

De hele wet is gewoon een natuurlijk verloop van de techniek op vele gebieden. Moore heeft er alleen een verhaaltje van gemaakt en nu noemt men het de wet van moore.

Die wet zal zeker nog heel lang door kunnen gaan. cpu's worden steeds kleiner maar komen nu al tegen een nm grens aan waarbij kleiner niet mogelijk is aangezien het voltage dan te laag zal worden met gevolg lekstromen. Dus gaan we naar meer cores. Meer cores kan natuurlijk lang doorgaan. Idem met nu 3d of andere materialen. Zoals gezegd met een wet heeft het niet te maken gewoon ontwikkeling van de techniek die de laatste 50 jaar op veel gebied heel snel gaat.

Als je verder kijken zie je een chaos model, verdubbeling, verdubbeling tot er een punt van choas komt en er geen verdubbeling meer is.
Waar dit gedaan wordt is echt ontzettend belangrijk! Het gaat er uiteindelijk om waar dit soort kennis gevaloriseerd wordt...
Dan begrijp je het niet helemaal, ChicaneBT...Als "dit soort lieden" hier in Nederland een academische carriere willen maken wordt er vaak buitenlandervaring verwacht, of zelfs keihard geist.
Het is daarom niet ongebruikelijk om na je promotie een tijdelijke post-doc positie te vervullen in het buitenland bij groepen die sterk raakvlak hebben met je voorgaande onderzoek. Na een jaar of 2 a 3 gaat de academische carriere in Nederland weer verder, met geopende deuren die eerst gesloten waren.
Dus dat "kennis meegenomen wordt naar het buitenland" en je "goede krachten verliest" is natuurlijk dikke onzin...

[Reactie gewijzigd door _Raymond_ op 4 februari 2013 16:55]

De essentie van de wet van Moore is dat de technologische ontwikkelingen die trend in stand zal houden. Dit is dus potentieel zo'n ontwikkeling die daar voor zal zorgen. Die zou dan ook juist bevestigen dat deze wet nog steeds van toepassing zou zijn.

Ik vond de uitspraak dat deze 'wet' ten einde zou lopen dan ook niet echt op zijn plaats op een techsite als Tweakers.
Tja dan moet je de politiek aankijken. Onderwijs is hier de slechtst betaalde plek om te zitten met al je kunde. Ik leid nu een team juniors op met veel hogere diploma's dan ik, de subsidie voor afgestudeerde studenten heeft z'n rotte vruchten afgeworpen.

Ik ben toevallig sinds kort de nodige stappen aan het nemen om naar het buitenland te vertrekken, verdient 3x beter, ruimte voor research, en daar krijg je tenminste nog een pensioen (APB is failliet IMHO met oog op de aanstormende vergrijzing). Tevens ook geen allochtonen gezeik, erg 'storend' nml als allochtoon.
Een harde schijf gebruikt ook slechts een paar watt met platters...

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.