Nature Communications -lehdessä on julkaistu Utahin yliopistossa tehty innovaatio, joka saattaa olla läpimurto matkalla kohti terahertsitaajuudella toimivia tietoliikennepiirejä ja prosessoreja. Innovaatio perustuu Venäjällä 1830-luvulla löydettyyn mineraaliin eli perovskiittiin.
Utahin yliopiston elektroniikan ja tietotekniikan sekä fysiikan ja astronomian laitosten tutkijat keksivät, että tietyntyyppinen perovskiitti, joka on yhdistelmä orgaanista ja epäorgaanista materiaalia, ja jolla on sama rakenne kuin alkuperäisellä mineraalilla, voidaan kerrostaa piikiekon päälle tulevaisuuden tietoliikennepiirien valmistamiseksi.
Tutkimusta johtivat professorit Ajav Nahata ja astronomia professori Valy Vardey (kuvassa vas.). Sijoittamalla erikoistyyppisen monikerroksisen perovskiittikalvon piikiekon päälle he onnistuivat moduloimaan rakenteen läpi kulkevia terahertsiaaltoja käyttämällä yksinkertaista halogeenilamppua. Säteilyn amplitudin modulointi on tärkeää, koska siten tällaisessa tietoliikennelinkissä lähetettäisiin dataa.
Terahertsilähetin käyttäisi sähkömagneettista säteilyä 100-10000 gigahertsin välisellä alueella. Esimerkiksi nykyälypuhelimet toimivat noin kahden gigahertsin molemmin puolin.
Nahatan ja Vardenyn innovaatio on monella tapaa merkittävä. Aiemmin terahertsiaaltojen modulointiin on tarvittu kallista huipputeholaseria. Edullisen lampun lisäksi tutkijat onnistuivat moduloimaan eri valon värejä. Tämän ansiosta samalle piille voitaisiin sijoittaa hieman erilaisia perovskiitteja, ja kutakin aluetta voitaisiin kontrolloida eri väreillä lampusta. Tämä ei helppo toteuttaa perinteisillä puolijohteilla kuten pii, tutkijat muistuttavat.
Professorit muistuttavat, että vie vielä ainakin 10 vuotta ennen kuin terahertsiluokan piirit ovat kaupallisessa käytössä.
Kun verkkojen välisten yhdyskäytävien toteuttamisessa ollaan siirtymässä enenevässä määrin yhdessä tapahtuvaan reunalaskennan ja tekoälyn hyödyntämiseen, yksi järjestelmäkomponentti tahtoo jäädä turhan vähälle huomiolle: ihmisen ja koneen välisen rajapinnan toteuttava laite. Näin voi käydä esimerkiksi käytettäessä laitekehikkoja tai tietokonekoteloita järjestelmäarkkitehtuuriin kuuluvien edge-solmujen tekoälytoimintojen sijoituspaikkoina, kirjoittaa Advantech artikkelissaan.
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
