Microprocessori con dipoli magnetici: informatica ai limiti della fisica

L’Università di Berkeley è riuscita nel neraviglioso intento di scoprire interessanti proprietà dei materiali magnetici. Un microprocessore del futuro potrebbe funzionare consumando minime quantità di energia rimanendo a temperatura ambiente. Questi due limiti sono dettati dalle leggi termodinamiche.

L’Università di Berkeley, già nota per aver costruito il più piccolo modulatore ottico del mondo utilizzando il grafene, è riuscita a scoprire particolari proprietà dei materiali magnetici, e quindi dotati di dipolo magnetico.

I dipoli magnetici, responsabili del momento magnetico dei materiali, consentirebbero di avere switch digitale del tipo 1 – 0 grazie all’inversione della polarità. Secondo l’Università, questo accadrebbe dissipando appena 18 eV per ogni operazione effettuata (appena 2.88 x 10^-18 Joule). Per avere un paragone, basti pensare che l’Intel Core i7 Extreme 990 X dissipa per ogni operazione 8.18 10^-10 Joule, per un totale di 159 milioni di operazioni al secondo. 18 eV sono inoltre il minimo consentito dalla seconda legge della termodinamica.

Il “trucco”, motivo di una così bassa dissipazione di energia, sta nel fatto che i microprocessori con dipoli magnetici non hanno bisogno di un passaggio di elettroni per funzionare: esso compierebbe le sue operazioni utilizzando l’inversione di dipoli magnetici nanoscopici messi in interazione l’uno con l’altro.

La creazione di un circuito con materiali magnetici porterebbe vantaggi anche senza andare ai limiti della fisica: basterebbe solamente avvicinarsi per avere una riduzione enorme dei consumi e della dissipazione di calore.

Andrea F. Franchitti – Il_Metallurgico – HW Legend Staff