Höga byggnader var i framkant i den moderna världen. De har helt förändrat hur städer fungerat, och att frambringa helt nya sociala och urbana system. Orsakerna till att de ändrade städer är förvånansvärt lik orsakerna till att de kan ändra det sätt datorns minne är byggd.
Föreställ dig en skyskrapa. Varje våning kan innehålla ett annat företag eller program–man kan vara lägenheter, medan en annan kan innehålla kontor, medan en annan kan fungera som en livsmedelsbutik. Nu tror på samma saker–bostäder, kontor och butiker sprid ut i en förort nätet.
Den höga byggnaden är ett mycket mer effektivt sätt att använda space, rätt? Det, att du inte behöver en bil för att förflytta dig mellan ditt hem och kontor. Det finns inga trafikstockningar. Det finns en kortare sträcka för att flytta i allmänhet. Även att flytta mellan skyskrapor kan göras utan att ett fordon. Som historikern Rosemarie Haag Bletter uttryckte det, skyskrapan “påverkat skala och täthet av centrala städer mer drastiskt än järnvägar och skolor.” Det förändrade världen för alltid genom att lägga till en ny dimension till den fysiska världen.
Samma resonemang gäller för dator chips idag. Inuti din dator, du hittar minneskretsar som ut horisontellt som hus och gallerior runt en förorts gemenskapen–alla anslutna med långa längder av tråd, som transfer data som bilar på gatorna. Det är inte ett mycket effektivt sätt att flytta information runt inuti datorn, vid Stanford Nyheter förklarar denna vecka.
“Förorts-stil layouter skapa långa resor och regelbunden trafik sylt i elektroniska kretsar, att slösa tid och energi”, skriver Ramin Skibba. Men, som Skibba förklarar, att skapa “skyskrapor” av flera marker har inte varit en bra lösning antingen–mest för att tillverka dem på super-heta temperaturer skadar lägre nivå marker som redan har gjorts.
Sponsrade
Nedre Manhattan 1921. Aktuellt Press Agency/Getty Images.
Skibba var att skriva om ett projekt på Stanford hette N3XT, som kommer att vara med i ett specialnummer av IEEE denna månad. Ledd av Subhasish Mitra och H.-S. Philip Wong, N3XT gör något mycket enkel med mycket komplicerade nano-skala konstruktion: Det travar minne vertikalt, som byggnader, våningar, och kopplar dem till “miljontals elektroniska hissar som kan röra sig mer data över korta sträckor som traditionell tråd.”
Resultatet? En “elektronisk super-enhet” som finns 1000 x snabbare än konventionella minnet.
Som duo förklarade förra året att det finns en hel del rörliga delar i att faktiskt uppnå detta, men till att börja med, de skapade ett nytt sätt att tillverka transistorer av kolnanorör, eller CNTs, som kan pressas i en grupp på en skiva:
De skapade vad som utgör en metall film som fungerar som ett band. Med hjälp av denna självhäftande process som de lyfte en hel skörd av CNTs av den mekaniska tillväxten medelstora och placerade den på en kiselskiva. Detta kiselskiva blev grunden till deras high-rise-chip.
Ihop med en ny typ av minne Wong har uppfunnit, som kallas resistiv random access memory eller RRAM, N3XT systemet rör sig mer data med mindre energi–och utan köer som orsakas av kablar eller värme. “Precis som skyskrapor har ventilationssystem, N3XT high-rise-chip design införliva termiska kylning lager,” Skibba förklarar.
Det är en helt ny typ av tänkande på datorns minne. Men vad som är så intressant om projektet, i en annan bemärkelse, är hur väl det speglar en makro-nivå revolution i arkitektur som ägde rum för mer än ett sekel sedan.
Makro-skala skyskrapor berodde på ett nytt sätt att använda existerande material som stål och glas för att skapa en stiftelse som skulle kunna stödja kraft av de många våningarna ovanför. På samma sätt N3XT micr-skyskrapa beror på ett nytt sätt att använda material som kol-nanorör, att stapla marker på ett sätt som inte skadar någon av de lägre nivåerna. Och precis som deras behemoth föregångare, dessa marker kan ha makt att radikalt förändra de system som våra världen går vidare.
Vi får vänta på att få höra mer i IEEE, men det är ett spännande projekt som vi kommer att följa detta noga. Du kan läsa mer på Stanford Nyheter.
Kontakta författaren på kelsey@Gizmodo.com.