原创 美研究员开发不必依赖电池供电的省电微处理器

美国弗吉尼亚联邦大学(Virginia Commonwealth University，VCU)的研究团队宣布获得了美国国家科学基金会(NSF)与Semiconductor Research纳米电子学研究专案(Nanoelectronics Research Initiative)所提供、总额175万美元的补助金，将开发可应用于嵌入式系统、且不必依赖电池供电的高性能、省电微处理器。

该 研究专案将以VCU研究团队在今年8月于《Applied Physics Letters》期刊发表的一篇论文为基础，是以特制的微型纳米磁体(nanomagnet)取代晶体管，并也能处理数字信息，在理论上可将发热减少 1,000倍至1万倍。这个研究团队是由VCU工程学院所主导，将与弗吉尼亚大学(University of Virginia in Charlottesville)、密西根大学(Michigan at Ann Arbor)以及加州大学(University of California at Riverside)合作，将理论化为真实的运算元件。

“这个计划的目标是建立全新的数字运算 技术典范(paradigm)，那会是非常省电的，并可望让我们在单芯片上容纳更多的运算单元，完全不必担心过热的问题；”VCU研究专案的共同首席研究 员暨该校工程学院电子与电脑系教授Supriyo Bandyopadhyay表示，“这将使目前的电脑设备运算能力得以提高。”

随着工程师们依据摩尔定律(Moore's Law)微缩处理器，并在芯片上容纳了更多的晶体管，却也面临了如何更有效地为这些晶体管散热的挑战。目前公认降低晶体管开关时的发热，会是解决此问题的最佳方法。

根据Bandyopadhyay与担任该计划共同首席研究员的VCU工程学院机械与核子工程学系副教授Jayasimha Atulasimha，此研究可望建立一种适用于医疗装置的数字运算系统，例如可做为癫痫患者脑部植入装置内的处理器，用以监测病患大脑信号、在癫痫症状发作前提出警告。这种处理器将通过能量采集取得电力，只要靠患者头部运动就能工作，不用配备电池。

在扫描电子显微镜下的微型磁体，其直径小于100纳米，比人类头发的直径小1,000倍

(图片来源：VCU)

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