与1000个处理器芯片;拓扑plexcitons;高效的热电技术。
与1000个处理器芯片
一个芯片,其中包含1000个独立的可编程处理器已经由一个团队设计加州大学戴维斯。称为KiloCore芯片,它包含6.21亿个晶体管,并由IBM使用32纳米CMOS技术制作的。核心运营平均最高时钟频率为1.78 GHz,和他们互相直接传输数据,而不是使用一个池式内存区域。
“我们所知,它是世界上第一个1000 -处理器芯片,它是最高时钟频率处理器设计一所大学,“说贝文先生,加州大学戴维斯分校的电气和计算机工程教授。
每个处理器核心可以运行自己的小程序独立于其他组件的多个指令,多个数据(多指令多数据)方法的团队说比单指令更灵活,多个数据(先进)方法利用处理器gpu等;这个想法是把应用程序分成许多小块,每一个都可以并行运行在不同的处理器,支持高吞吐量较低的能源使用,主人说。
KiloCore芯片。(来源:安迪下降/加州大学戴维斯分校)
因为每个处理器独立的时钟,它可以在不需要时关闭自己进一步节约能源,布伦特Bohnenstiehl研究生说,他发达的主要架构。核心运营平均最高时钟频率为1.78 GHz,和他们互相直接传输数据,而不是使用一个池式内存区域。
芯片是最节能的“许多核心处理器曾经报道,根据团队,与1000年的处理器每秒能执行1150亿条指令而消散只有0.7瓦,低到可以由一个AA电池。
应用包括无线编码/解码、视频处理、加密和其他涉及大量的并行数据。团队完成了一个编译器和自动程序映射工具用于编程芯片。
拓扑plexcitons
加州大学圣地亚哥分校的科学家们,麻省理工学院和哈佛大学工程”拓扑plexcitons,“能量运送粒子可以使可能的设计新型太阳能电池和微型光学电路。
“光与物质相互作用时,交换能量,”乔尔Yuen-Zhou解释说,化学和生物化学助理教授在加州大学圣地亚哥分校。“能量流之间来回光在金属(所谓的等离子体),一个分子(所谓的激子)。当这个交换各自的衰变速率要快得多,他们的个人身份丢失,和更准确的思考混合粒子;激子和等离子体形成plexcitons结婚。”
材料科学家一直在寻找方法来提高这一过程称为激子能量转移,或特点,创造更好的太阳能电池以及光子电路小型化的数十次小于硅同行。
缺点的特点,然而,这种形式的能量转移非常周期很短,只有10纳米的规模,迅速消散的激子相互作用不同的分子。
一个解决方案,以避免这些缺点是杂交分子晶体中激子与在集体激发态金属生产plexcitons能够旅行更远。但plexcitons的主要问题是,沿各个方向运动,这使得它很难正确地利用材料或设备。
Plexcitons旅行20000纳米,长度的人类头发的宽度。(来源:乔尔Yuen-Zhou)
团队的解决这一问题由工程粒子称为“拓扑plexcitons”,基于拓扑绝缘体的概念。根据Yuen-Zhou,“拓扑绝缘体的令人兴奋的特征是,即使不完美,有杂质的材料,有一个大的阈值的操作,电子开始沿着一个方向不能反弹,使电子传递健壮。换句话说,你可以考虑电子失明杂质。”
这个“拓扑”功能添加到plexcitons产生方向性的特点,打开大门plexcitonic交换机分配能量选择性地跨不同的一种新的太阳能电池组件或聚光装置。
高效热电技术
通过掺杂热电材料微量的硫、伦斯勒理工学院的研究小组,密苏里大学,马克斯·普朗克固体研究所发现了一个新的路径大改善材料固态加热和冷却的效率和浪费能源夺回。这种方法深刻地改变材料的电子能带结构-硒化铋碲化提高品质因数,排名材料的性能决定效率的应用程序和先进的热电材料的应用打开大门收获废热从计算机芯片发电厂。
热电材料可以将电压转换成热梯度,导致一侧的材料成为热或冷,反之亦然。最先进的热电材料不是很有效,限制其使用利基应用,如野餐冰箱、家用热水器、车座气候控制和夜视镜。
发电和热电技术的重大挑战是如何获得高电压和低阻力在同一时间。
“这是一个激动人心的突破,因为这让我们理清两个不利地限制热电性能的耦合特性,“说Ganpati Ramanath,伦斯勒理工学院材料科学与工程教授。“此外,我们的方法适用于纳米晶体和散装材料。”
“百分之七十的能量损失是热。如果我们甚至可以生成多5%,废热发电,我们会做出对电力生产和减少二氧化碳排放产生重大影响,”西奥Borca-Tasciuc说,伦斯勒理工学院机械工程教授。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
留下一个回复