Samsungが支援する韓国の研究グループ、3進法半導体を開発 65
ストーリー by hylom
設計は複雑になりそうだ 部門より
設計は複雑になりそうだ 部門より
あるAnonymous Coward曰く、
韓国・蔚山科学技術研究所の研究チームが、大型ウエハ上でエネルギー効率の良い3進法金属酸化物半導体（MOS）を実現する手法の開発に成功したと発表した（Nature Electronics誌掲載論文、ZDNet、Slashdot、MK News）。
一般的なコンピュータや計算機は0/1の2進法で演算を行っており、演算能力を向上させるには1チップ上に多くの素子を実装して集積度を高めていく。しかし、トランジスタ素子は小型化の限界に近づきつつある。トランジスタで0/1/2の3つの状態を扱えるようにすることで、集積度を上げずとも処理能力を高めることが期待できるという。
現在の2進法で数値128を表現するためには、8ビットが必要となる。しかし、3進法の場合は5トリットですむとしている。現在の2進法による半導体と比較して、新しい3進法ベースの半導体はデータ処理時間を短縮し、消費電力を削減するとしている。
このプロジェクトはサムスン電子の資金援助によって行われており、同社の製造設備を使った検証も行われているとしている
ケチをつけるなら (スコア:2, 興味深い)
既にトランジスタは扱える電荷量ギリギリで動いている
3値にするとスレッショルドは2つに増えて、ノイズに弱くなり
エラー訂正回路が余計に必要になりトータルでペイしない
かもね
Re:ケチをつけるなら (スコア:4, 興味深い)
アブストをちら見しただけだが、普通に言うトランジスタのスレッショルドは、一つのまま（それがこの論文の一番の売り）
トランジスタがOFF状態であってもトンネル効果で定電流が流れてしまっているが、これを絞った状態をもう一つの値にするらしい。
－－－－－
まったくの想像だが、トランジスタとしては ON と OFF と 完全OFF、信号としては H (高い電圧)と L (低い電圧)と Z (一種のハイインピーダンス)があるのかも。
Re:ケチをつけるなら (スコア:1)
接続するデバイスを3進数で統一しないとコンバータがボトルネックになる。
既存システムは2進数デバイスで統一されてるからこっちのが速い。
よっぽどのアドバンテージが見込めないと、周辺デバイスの開発もされず作ってみたで終わる。
実際、3進数デバイス自体はこれが世界初ってわけでもないし。
Re:ケチをつけるなら (スコア:1)
逆にフラッシュなんかではそれなりに出てきているから、それら直結するコントローラーとかには良いかもしれないぞ。
Re:ケチをつけるなら (スコア:1)
もっとおもくそ256段階ぐらいにして必要に応じて閾値決めるアーキテクチャとかできないかな
Re: (スコア:0)
NANDフラッシュではすでに必要に応じてQLC/TLC/MLC/SLCの切り替えができるものがある。
ていうかこれQLC/TLC/MLCと何が違うのかと思ったらNANDフラッシュに限らない技術なのか?
Re:ケチをつけるなら (スコア:1)
これは「3進法でやれば○○が良くなる」てよりも「現状と大して変更しなくとも3進化出来る」って話だからちょっとそのツッコミは違うのでは。
Re: (スコア:0)
電圧盛ればとしか
Re: (スコア:0)
電圧盛ったら消費電力増えて、発熱増えて
利点が段々すくなくなって、結局元通りになる気が・・・
Re: (スコア:0)
そりゃ半導体の技術が情報の操作に理論上必要なエネルギーとかに近づいてりゃそうだろうけど
まだまだそんな神のレベルじゃないだろ
Re: (スコア:0)
別に理論上の限界みたいな話じゃないだろ。
熱ノイズなどに左右されず安定動作するために必要な電圧はスレッショルドの数と強い相関があるので、３値取れるように電圧を高めにしてたら「低消費電力どこいった」と言われるのは自然なことだと思うぞ。
Re: (スコア:0)
必要Tr数が減った分トータルで改善する可能性もあるわけだし
どういう式が立つか次第で定量的に見ないと定性的にはなんとも言えんだろ
Re: (スコア:0)
なんとも言えないのはその通りだけど、
情報の操作に理論上必要なエネルギーとかに近づいてりゃ
なんて話にはならないよな
Re: (スコア:0)
NANDフラッシュのSLC, MLC, TLCみたいに、
ロジックトランジスタも
値段とスピードと信頼性を選べるようになったら面白いかもね。
Re: (スコア:0)
両電源にして、-1,0,+1でいいんじゃない？
Re:ケチをつけるなら (スコア:1)
3進法を有効に使って計算するなら-1,0,+1だわな。
でも論理演算はどうするんだろ？ 多値論理のプログラムなんて知らんぞ、forcingも理解しとらんし。
the.ACount
Re: (スコア:0)
スレッショルドが2つ必要なことには変わりない。
計算に特化した何かに使うのかな (スコア:0)
外部インターフェイスを3進で行う未来が見えない。
3進で直接通信できるようになったら教えて。
Re:計算に特化した何かに使うのかな (スコア:1)
おまえラーマ人の前でも同じこと言えんの？
Re: (スコア:0)
最近読んだ量子コンピュータの本の説明となんか違うのこれ
Re: (スコア:0)
量子コンピュータは2の掛け算
今のコンピュータは2の足し算それが３の足し算になるだけ
10量子ビット＝2*2*2*2*2*2*2*2*2*2=1024通り
10ビット=2+2+2+2+2+2+2+2+2+2=20通りが
10ビット=3+3+3+3+3+3+3+3+3+3=30通りになる
100量子ビット=2を100回かける=1,267,650,600,228,238,993,037,566,410,752通り
Re: (スコア:0)
理屈上は3値の状態の重ね合わせも可能な気がするので
10量子トリット=3*3*3*3*3*3*3*3*3*3=59049通り
もありなのかな？
Re: (スコア:0)
いっそ16進法まで行ったらええんやろか
Re:計算に特化した何かに使うのかな (スコア:2, 参考になる)
三進法が一番経済性がよい [wikipedia.org]そうだ。
ただし、この議論は「N進法の実現にはN個の素子を使う」という前提条件の下での話なので、
今回のようにトランジスタ1つで3状態を実現する場合はまた話が違ってくる。
Re:計算に特化した何かに使うのかな (スコア:1)
つまり、より正確には、
「N進法の実装コストがNに比例する（1桁でN個の状態を表すにはNに比例したコストがかかる）」と仮定した場合
ということ。
だから、状態数を増やすとコストが急増する実装の場合、例えばコストが N^2 に比例するならば、三進法はニ進法に到底かなわない。
（実際には N^1.136 手前でトントンになってしまう）
逆にコストの増加が緩ければ、もっと状態数を増やしていい。
例えばコストが √N に比例するなら、最善は七進法、次点は八進法になる。
Re: (スコア:0)
だったら、例えばUSBも 0V, 2.5V, 5V とかの3進数にして送信すれば、転送スピードは速くなって、それが経済性が良かったりするのかな？
Re:計算に特化した何かに使うのかな (スコア:1)
Re:計算に特化した何かに使うのかな (スコア:1)
Re:計算に特化した何かに使うのかな (スコア:1)
4進でも2進との互換IFは作りやすそう
そう思うともうひと息か?
とはいえこのひと息が長かったりすんだろうけど
Re: (スコア:0)
いまPAM4が使われてるけど。
Re:計算に特化した何かに使うのかな (スコア:1)
やっぱりコンピュータはアナログがいいね
Re: (スコア:0)
NANDフラッシュのエラー検知訂正周りに使うのかな。QLCなら4進数にするのかな。
論理レベルや回路レベルの研究なら昔からぼちぼち研究されている分野だと思うけど、素子レベルの多値化は面白いなと。それとも最近静かなブームで知らないだけなのかも知れない。それにしても演算器として実用普及に至ったものがないんじゃないだろうか。これもその道筋を辿るのかどうか…
Re: (スコア:0)
カントール集合 [wikipedia.org] を精度良く表せるじゃないか。
丸め誤差 (スコア:0)
避け難いのでは？
どう扱うのか、考え直しが必要。
すでに2進法半導体の限界前に挫折してる日本勢にはなんの関係もないわ (スコア:0, おもしろおかしい)
よかったよかった、今回は後れをとらずに済んだぞ。
Re: (スコア:0)
挫折した？スパコンもマイコンも頑張ってると思うけど。
Re: (スコア:0)
無知だなぁ。
日本が半導体で負けたのは超大規模投資分野だよ。
今でも2兆円近い半導体の売り上げがある。
Re: (スコア:0)
ルネサス単体でも二兆円くらいの売り上げあっただろうに。
Re: (スコア:0)
ワンマン経営のような企業が半導体で多数成功していることが、日本向き投資じゃなかったということだと思う
Re: (スコア:0)
虚しいと返す価値を理解していないでしょ
Re: (スコア:0)
なぜこれを反映して円高が是正されないのだろうか。
Re: (スコア:0)
是正なんて非現実的なこと考えるのいい加減やめろな
論理回路 (スコア:0)
ブール代数 [wikipedia.org]は二進数に限らないのね。
どんな風に演算回路が組まれるのかなーと、High,Middle,Low みたいな感じ？
Re: (スコア:0)
今回のは論文読めないのでまだなんとも。
ただ、+1,0,-1の3値の演算回路はLSI内部では実際に使われる例もあります。
この構成だと、確か乗算回路が簡単になるんだったかな。
久しぶりに聞いたなぁ (スコア:0)
20年くらい前に、阪大あたりで研究されてた奴か。なつかしい。
日本での研究は、その後どうなったんだろう？
Re: (スコア:0)
試作だか製品だか忘れたけどラップトップPCがあったと思う
3進法だと移行コストが高すぎる (スコア:0)
せめて4進法なら、2進法からのスムーズな移行ができるのに
OSやプログラムから見て2進法のまま、内部的に4進法化とかできるのに
e進法 (スコア:0)
情報理論的にはe進法が良いんだっけ？
てことで、より近い3進法最強なん？
Re: (スコア:0)
先生「ネイピア数はいくつですか？」
生徒「約 3 ！」
こうですか分かりますん
2進法で数値128を表現するためには、8ビットが必要 (スコア:0)
誰もツッコんでいないようなので書いておくと、2進数で8ビットあれば255まで表せられる。
255を3進法で表すには6トリットが必要。
「2進法で数値127を表現するためには、7ビットが必要で、それを3進数で表すと5トリットですむ」と書くべきだよね？
ちなみに3進数での5トリットの最大値は「22222」で、これは十進数にすると242。