Hewlett-Packard stellt neue Prozessorarchitektur vor

Forscher der Hewlett-Packard Labs haben eine Prozessorarchitektur vorgestellt, die die Effizienz von siliziumbasierten Schaltkreisen deutlich steigern soll. Dazu kombinieren sie herkömmliche Siliziumtransistoren mit dem so genannten Crossbar-Ansatz, den die HP Labs seit Ende der neunziger Jahre entwickelt haben.

Die Crossbar-Architektur besteht aus gekreuzten Nanodrähten. An den Kreuzungspunkten befinden sich jeweils organische Moleküle, die in zwei verschiedenen Zuständen vorliegen können. Bislang hat HP hierfür Rotaxan verwendet, bei dem sich eine Ringstruktur entlang einer länglichen Komponente bewegen kann. Je nachdem, ob sich der Ring oben oder unten befindet, ändert sich die Leitfähigkeit des Moleküls. Damit lässt sich die Verbindung zwischen den Drähten öffnen oder schließen.

Die HP-Forscher ordnen eine solche Crossbar-Struktur nun über einem konventionellen Chip an. Die Transistoren werden dabei über die Nanodraht-Kreuzungen angesteuert. Dadurch soll es möglich werden, Leiterbahnen, die die Transistoren verbinden und gewöhnlich einen großen Teil der Chipfläche belegen, einzusparen.

"Wir in der Halbleiterindustrie waren lange Zeit von der Vorstellung besessen, dass höhere Rechenkapazität und niedrigere Produktionskosten von Chips gleichbedeutend mit kleineren Transistoren seien", sagt Stanley Williams, der die quantenphysikalische Forschung der HP Labs leitet. Mit dem neuen Konzept könne man die Kapazität drastisch steigern, ohne die Transistoren schrumpfen zu müssen. "Damit verlängern wir Moore's Gesetz um 10 bis 15 Jahre", sagt Konstantin Likharev von der Stony Brook University im US-Bundesstaat New York. Likharevs Forschung lieferte wichtige Erkenntnisse für das neue kombinierte Konzept.

Das begleitende Paper wird in der Ausgabe des Journals Nanotechnology vom 24. Januar veröffentlicht und ist für eine begrenzte Zeit auch frei online (PDF-Datei) zugänglich. (nbo)