Magnetisch alternatief voor elektronische microchips

Onderzoekers aan de universiteit van Londen en die van Durham en van het Imperial College in Londen zijn erin geslaagd een eenvoudige computer te maken met gebruik van magnetische microchips in plaats van elektronische halfgeleiders. Dezelfde Britse wetenschappers slaagden er in 2002 voor het eerst in een magnetische microchip een logische bewerking uit te laten voeren. Magnetische velden kennen een noord- en zuidpool die naar nullen en enen vertaald worden. Met behulp van nanodraadjes zijn er inmiddels magnetische structuren gecreëerd die dezelfde functies kunnen uitvoeren als conventionele computers met elektronische chips. De nieuwe technologie biedt tal van voordelen: zo produceren de magnetische chips in tegenstelling tot de elektronische chips geen warmte, waardoor een koeler in een pc overbodig zou worden. Ook zijn de nieuwe chips eenvoudiger en daardoor goedkoper te produceren. Dit zou betekenen dat de prijzen van computers in de toekomst fors omlaag kunnen. Volgens de universiteit van Durham bestaat er een redelijke kans dat er een hele nieuwe technologie ontwikkeld zal worden die niet meer op elektriciteit maar op magnetisme gebaseerd zal zijn.

Reacties (69)

[Verwijderd]

Dan kun je chips en computers ook van kunststof maken :
-kunststof magneten
En via circulair gepolariseerd laserlicht kun je magneten supersnel schakelen
-lichtgestuurde magneten

Via dergelijke technieken kun je 'ML-coverters' maken ipv DA-converters !

niet "Digitaal/Analoog" maar "Magnetic/Light"

Hiermee komt ook de lichtcomputer een stukje dichterbij!

[pnieuwla]

Digitaal / Analoog heeft niets te maken met magnetic/light of magnetic/electronic, of wat dan ook. Digitaal / analoog is de manier waarop signalen zijn opgebouwd, waar jij op doelt is de manier waarop een signaal wordt overgebracht

[Verwijderd]

het valt me op dat er alleen over voordelen wordt gesproken in het artikel. Ik krijg de indruk dat ze al helemaal klaar zijn.
zijn er dan helemaal geen nadelen ofzo?

[Verwijderd]

tuurlijk zijn er nadelen aan verbonden, maar dat zullen dezelfde nadelen zijn als bij de huidige pc's alleen dan in mindere maten. in dit artikel gaat het, volgens mij, vooral om de voordelen ten opzichte van de huidige technologie.

eigenlijk zou ik trouwens wle eens willen weten hoe het met overclocken zit. wat nu je overclocken het meeste limiteerd is de warmte. aangezien die dingen nauwelijks warmte genereren zou je dus met een minimum aan koeling het ding gigantisch moeten kunnen overclocken of zie ik dat verkeerd?

[engibenchi]

De fabrikant zal zijn processor toch al op zijn maximale capaciteit laten draaien min een redelijke marge.
Dus je kan alleen, imo binnen deze marge overklokken en die marge zal niet veel breder/groter zijn als die van de huidige processoren.


btw heb je als je op nano schaal werkt, heb je dan niet te maken met quantum mechanica en gelden er dan niet iets andere natuurkunde wetjes?

(Deze automonteur geeft zijn bek ook maar een douw)

[TFZ61]

Geen Warmte! Dat zou wat zijn.
Maar wat zou de invloeden van externe magnestisch velden zijn? Zou erg vervelend zijn dat je met 'n magneet iemands z'n pc kan resetten ofzo iets.

[cool_deepblue]

In principe valt dat allemaal makkelijk af te schermen.

Wat mij ook opvalt aan het artikel is dat men er op een paar jaar tijd zo op vooruit gegaan is:
1 magnetische schakeling, OK
maar verschillende en dan nog eens met nano-wires verbonden? dit lijkt haast pure science-fiction.

[Cyberamp]

Nanotechnologie is realiteit inmiddels, het is alleen een kwestie van tijd voordat de productie efficienter wordt. Het is een 'underground scene' zo'n beetje voor diegenen die het niet gevolgd hebben.

[RAF1]

Afschermen met Mumetaal

http://metals.about.com/library/bldef-Mu-Metal.htm

[apa]

Maar wat zou de invloeden van externe magnestisch velden zijn? Zou erg vervelend zijn dat je met 'n magneet iemands z'n pc kan resetten ofzo iets.

Een "normale" (lees "elektronische") PC heeft daar ook last van... Als je die "magnetische" PC's in een redelijk geïsoleerde behuizing plaatst, is het eigenlijk niet problematischer dan met een "elektronische" PC.

[Ryan1981]

Mm stel het wordt een 3 Ghz CPU, dan heb je misschien een oscillerend magnetisch veld van 1.5 Ghz wat voor soort straling valt dat onder en is deze straling misschien zo energetisch dat het omringende moleculen beinvloed? Klinkt lastig allemaal als je het mij vraagt.

[DwarV]

Straling denk ik niet, want het werkt immers met magnetisme. Ik denk alleen wel dat het veranderen van magnetische velden op zo'n frequentie en inductiespanning kan opleveren op de andere apparatuur in een pc.

[Microkid]

Heb je dan geen electriciteit nodig om een aantal magnetische veldjes op te wekken? Je kan mij niet wijsmaken dat die cpu zonder tussenkomt op te starten is.
En, hoe maak je de koppeling tussen magnetische CPU en het electronische gedeelte van een PC?

[Verwijderd]

natuurlijk is er wel stroom nodig. Alleen die jaag je niet door de CPU. De hitte kmot niet van de stroom die je harddisk aandrijft maar van het geschakel in de chips (hyper-simplificatie ) en dat vervang je hiermee door magnetische schakelingen. Als je je huidige PC zo houdt als ie nu is maar de processoren worden niet meer heet, hoe veel koeling heb je dan nog nodig? Videokaart zonder hitte, CPU zonder hitte, chipset zonder hitte...

alleen je schijven koelen scheelt sowieso al een hele hoop herrie.

[Verwijderd]

In een CPU zouden erg veel van deze "nanomagnetische" schakelingen voorkomen welke elke een zeer beperkt en niet gelijkgericht veld zouden emitteren lijkt me. Ik vermoed dat de magnetische veldsterkte in normale CPU's vanwege de huidige hoge stromen zeer veel sterker is.

[simen]

los van alle problemen of voordelen dat het op gaat leveren, is het mogelijk om hiermee chips te bouwen op het niveau van de huidige top-CPU's en GPUs?

en hoe zou het zitten met kloksnelheden? zou het net als huidige chips overclockbaar zijn? en waar zou dan de limiet liggen? aangezien het niet de warmte is die een limiet gaat brengen, maar waarschijnlijk de stabiliteit van de processen?

[Timothi]

leuk als je magnetische velden met je HDD in aanraking komen wat een feeestt...

[DinX]

Je moet al enorm krachtige magneten hebben om wat invloed uit te oefenen op een HDD. In een HDD zit al een geweldig sterke magneet.
Ik heb er hier zo 1 tegen de verwarming naast me plakken, die krjig je er met veel moeite pas vanaf.

[RetepV]

Bij magnetische velden is niet het veld zelf van belang, maar de WISSELINGEN van het veld. De magnetische flux dus. Die magneet die jij bedoelt zit in de motor. En die draait mee met de schijven. Vanuit de schijven gezien is er geen magnetische flux. En dus heeft die motor geen invloed op de data op de schijf.

Zou je nou de motor zo maken dat de magneten stil stonden ten opzichte van de schijven, dan denk ik dat je er niks meer op kon opslaan.

[DP Kunst]

die magneet die hij bedoelt zit niet in de motor van de schijf maar bij de schrijfkop. ten opzichte van de schijf staat ie dus niet stil. wel staat het magnetisch veld haaks op de schijf waardoor die dus geen enkele kracht uitoefend op de schijf

[Rey Nemaattori]

De schrijf/leeskop is een electromagneet..geen permanente.....

[samvanbrussel]

Het magnetisch veld is wel degelijk van belang! Bij het uitlezen zijn de wisselingen (dus de flux die optreedt) van belang. Bij het schrijven is enkel het aanleggen van een veld dat sterk genoeg is, vereist. Dus een zware magneet kan wel degelijk schade aanrichten aan een harde schijf. Je kan ze dus allemaal tegelijkertijd op 0 zetten, er is helemaal geen flux nodig, wel een heel sterke magneet

[Verwijderd]

je kan hele krachtige magneetvelden opwekken, die niet verder dan enkele nanometers reiken!

[digifan]

Hoezo HDD deze is tegen die tijd obsolete ofwel vervangen door flashachtige drives (HP is hier op stoom).

[Verwijderd]

En daar zijn we misschien ook vanaf als we holografische/optische HDD gaan krijgen

[Verwijderd]

Ik betwijfel of we tegen die tijd nog veel harde schijven zullen gebruiken

[Depress]

Geen warmte, mooi, Maar is de snelheid ook net zo hoog?

[Verwijderd]

De snelheid van schakelen kan zeer hoog liggen met circulair gepolariseerd laserlicht!

[Rekcor]

De snelheid van schakelen kan zeer hoog liggen met circulair gepolariseerd laserlicht!

Deze zin zou zo uit Star Trek kunnen komen.

"Commander Tuvok, could you switch on the circular polarised laser beam?"



Meer info over circulair gepolariseerd laserlicht: http://en.wikipedia.org/wiki/Polarization

[Verwijderd]

no0b, je weet toch dat je voor circular polarised laser beam eerst de deflector shields moet modificeren ?

[cablepokerface]

Make it so, mr. Arfman.

[_Thanatos_]

Is dat niet juist hartstikke duur, zeker op zo'n kleine schaal? Bovendien is de snelheid van dat licht ook maar 300.000km/s, en dat wordt op een gegeven moment ook een beperking.

[MIster X]

Lichtsnelheid is vooralsnog wel zo een beetje het maximum haalbare...

[Hodgesaargh]

Snelheid waarop electronen hun lading kunnen doorgeven is ook niet veel hoger dan de lichtsnelheid hoor

edit:
Insert into Statement values (sarcasme, ironie)

[Verwijderd]

Sterker nog, die is lager

[_Thanatos_]

Wat ik bedoel te zeggen dat dat wat voor soort circuits we ook gebruiken, op een gegeven moment wordt de lichtsnelheid de beperkende factor van ieder soort systeem. Dan móeten we dus wel zoeken naar iets dan sneller dan licht kan (enige optie tot nu toe: tachyons, maar die bestaan alleen nog maar in theorie).

[Verwijderd]

Maar zou deze techniek de compueter gevoeliger maken voor straling? En vooral magnetische straling.

[H3llrais3r]

Hmmm zou je niet door middel van lood of iets dergelijks magnetische straling kunnen tegen houden ??

en zo jah hoe zwaar wordt je computer dan ??

Voor de rest is dit wel een HELE stap voorwaarts. ( Naar mijn mening.. )

de huidige producenten van procesoren lopen telkes te hikken met Critieke temperaturen, waardoor telkens het ontwerp van een chip moet worden aan gepast, om zo voldoende de warmte UIT de chip te krijgen. Met de magnetische chip die "geen" warmte maakt, zou je theoretisch 'oneindig' hoge snelheden kunnen halen zonder dat de chip instabiel / smelt van de temperatuur...

ik zou zegge Goed Werk England

[pfismvg]

Lood is toch meer voor radioactieve straling AKA die zooi die bij kernreactoren vrij komt? magnetisme wordt volgens mij beter tegengehouden door ijzer..... de hierbovengenoemde kooi van faraday

http://nl.wikipedia.org/wiki/Kooi_van_Faraday

Ik ben verder ook nog wat sceptish over het geen warmte opwekken. om een statisch magnetisch veld te creeren moeten een aantal atomen in dezelfde richting worden gezet. dus de atomen moeten bewegen om in de goede richting te komen. Warmte is het bewegen van atomen dus bij het polariseren wordt er warmte opgewekt.
Mischien heb ik wel helemaal ongelijk maar ik wacht ff met blij zijn tot de eerste 10Ghz of hoger CPU gebaseerd op dit principe in de winkel ligt

[feuniks]

Klopt Marcel (en in mijn ogen is je post helemaal niet off-topic).

Ik zag alleen in het Wiki artikel hetvolgende staan:

Extra afscherming
Voor statische magnetische velden (bijvoorbeeld het aardmagnetische veld) kan ijzer of ferromagnetische materialen als gesloten platen gebruikt worden. Door de lage magnetische weerstand van die stoffen zal het magnetische veld door de ijzeren platen gaan en niet door het inwendige van de omsloten ruimte. Wanneer een mens daar gedurende langere tijd in verblijft blijkt dat hij gedesorienteerd raakt.

Dat zou betekenen, dat de gemiddelde computerkast per definitie al genoeg geïsoleerd is hiervoor. Als je dan ook nog de chips zelf zou omhullen met een ijzeren plaatje (zoals bijvoorbeeld bij RIMM geheugen al gedaan werd), dan denk ik dat er geen magnetische straling invloed heeft op de chips.

[pfismvg]

@GP500
de kooi van faraday leid dus het magnetisme van buiten de kooi om de inhoud van de kooi heen en het magnetisme binnen de kooi word door de kooi kortgesloten zodat het de kooi niet verlaat.

met andere woorden de inhoud van de kooi wordt beschermt tegen straling van buitenaf en de straling binnen de kooi blijft binnen de kooi.

voor de niet natuurkundigen onder ons kun je dus gewoon zeggen dat een metalen kooitje de magnetische straling tegenhoud of weghoud.

[gp500]

Nee kooi van faraday is afschermend tegen elektrische ladingen.

Magnetisme kun je niet stoppen.
Wel omleiden.

Zoals de boxen naast je (crt)monitor.

[pfismvg]

@feuniks

Dat zou betekenen, dat de gemiddelde computerkast per definitie al genoeg geïsoleerd is hiervoor

Computerkasten zijn vaak geverfd of hebben een coating waardoor de zijpanelen geen goed contact maken met de kast..... en zelfs als dat wel zo zou zijn heb je altijd nog de tweakers die de kast open hebben staan, een plexiglas plaat in de zijkant schroeven of zelfs het moederbord of de harddisk helemaal naast de kast leggen.

De afscherming zal dus wel in/om de chip zelf gebouwd worden.

offtopic:
[quote]
en in mijn ogen is je post helemaal niet off-topic
[/quote]
Helaas wordt de moderatie op tweakers bijna altijd verziekt door een stelletje sukkels die denken dat moderatie hetzelfde is als een eens/oneens knopje. het zou waarschijnlijk beter zijn als gewone bezoekers alleen een eens/oneens knopje zouden krijgen en echte moderators er de trolls en firstposts uitfilteren.

[a.prinsen]

"Even je case modden met Kippengaas"

(kippengaas is ideaal,goedkoop en makkelijk verkrijgbaar om een kooi van faraday mee te maken)

[ravenamp]

Pfft, dan tweak je maar es niet

[Verwijderd]

gewoon een kooi van Faraday eromheen

[burne]

Had je nu maar niet liggen slapen tijdens je natuurkunde-lessen.

[Olaf van der Spek]

De nieuwe technologie biedt tal van voordelen: zo produceren de magnetische chips in tegenstelling tot de elektronische chips geen warmte, waardoor een koeler in een pc overbodig zou worden.

Als er geen warmte uitkomt, dan hoeft er dus ook geen electriciteit/energie in. Dat zou pas mooi zijn.

[Verwijderd]

dit is per definitie NIET waar!

warmte is een rest product (bij de meeste aparaten toch, bij eenv erwarming mag ik hopen dat het het hoofdproduct is )

kortom: hoe meer warmte ontwikkeling, hoe in efficienter je product met zijn energie (meestal in de vorm van stroom) omgaat.
bij deze technologie gaan ze dus gewoon heel efficient met de stroom om waardoor er geen/nauwelijks warmte onstaat.

/edit
moet ik natuurlijk wel alle essentiele woorden typen

[Olaf van der Spek]

dit is per definitie NIET waar!

Ken je de wet van behoud van energie?
De uitkomst van een berekening bevat geen energie.
Alle energie die je erin stopt, komt er ook weer uit. En uiteindelijk altijd in de vorm van warmte. Dit geldt voor voertuigen, maar ook voor electronica.

[Yokozuna]

Geen-warmte-productie is voor elk electronisch apparaat praktisch onmogelijk, dat ben ik met je eens. Neemt natuurlijk niet weg dat de warmteproductie zo laag kan zijn dat die niet meer noemenswaardig is, dat snap jij ook wel

[Olaf van der Spek]

Neemt natuurlijk niet weg dat de warmteproductie zo laag kan zijn dat die niet meer noemenswaardig is, dat snap jij ook wel

Natuurlijk, maar dan is 'geen' in het originele statement niet op zijn plaats.
Het zou natuurlijk wel mooi zijn, want dan heb je een hele zuinige PC.

[Verwijderd]

das niet waar O.o
als ik bv. ga fietsen dan word er een deel van de energie die ik lever (via mijn benen) omgezet in warmte (wrijving van tandwielen, wielen en evt. wind) maar er word een deel omgezet naar bewegingsenergie.
als het zou zijn zoals jij zegt zou ik me helemaal een ongeluk kunnen trappen met als enige gevolg dat er warmte kwam maar geen beweging. zou niet erg efficient zijn.

en het klopt inderdaad dat het in de praktijk onmogelijk is om geen warmte ontwikkeling te hebben.

[Verwijderd]

Dat fietsvoorbeeld kan nog duidelijker:

Stel dat je een bepaalde hoeveelheid kinetische energie hebt bereikt. Om dat energieniveau vast te houden, moet je blijven trappen om alle wrijvingskrachten te compenseren. Je trapt dus ironisch genoeg de hele rit in de eerste plaats om niet tot stilstand te komen en niet om vooruit te komen. (Dat komt natuurlijk op hetzelfde neer in de praktijk maar het is wel een grappige invalshoek.)

Volgens diezelfde beschouwing wordt alle energie die je lichaam levert bij constante fietssnelheid rechtstreeks omgezet in warmte-energie (vanwege alle wrijving) en blijft de kinetische energie (de snelheid) ongemoeid. Immers, als alle wrijvingskrachten achterwege zouden blijven, moet je zelfs stoppen met trappen om diezelfde kinetische energie op een constant niveau te houden.

[Verwijderd]

Stel dat je een bepaalde hoeveelheid kinetische energie hebt bereikt. Om dat energieniveau vast te houden, moet je blijven trappen om alle wrijvingskrachten te compenseren. Je trapt dus ironisch genoeg de hele rit in de eerste plaats om niet tot stilstand te komen en niet om vooruit te komen.

dat doet me denken aan een voorbeeld van degradatie van energie die een leerkracht had gegeven (tis al 2 jaar geleden dat ik dat had dus don't shoot me if i'm wrong) dat pipetuum mobile heette (als het dat niet is leek het der iig op ). dat was een soort auto, die het fiets-voorbeeld perfect illustreert

[Olaf van der Spek]

das niet waar O.o

Zeker wel!

als ik bv. ga fietsen dan word er een deel van de energie die ik lever (via mijn benen) omgezet in warmte (wrijving van tandwielen, wielen en evt. wind) maar er word een deel omgezet naar bewegingsenergie.

Klopt. Tijdens de acceleratie. En tijdens de deceleratie wordt al die energie weer omgezet in warmte (in je remmen).
Als je eenmaal op snelheid bent, moet je blijven trappen om de lucht- en rolweerstand te compenseren (en niet om meer snelheid op te bouwen). Die beide weerstanden resulteren gewoon in warmte hoor.

[johanvdw]

Los daarvan is het ook onmogelijk dat er geen warmte vrijkomt.
Bijna geen warmte kan. Geen warmte kan niet. Elke omzetting van energie levert ook warmte. Hoe weinig ook.

[Pierz]

Het is juist: hoe MINDER warmte er vrij komt, hoe efficienter het product energie gebruikt.