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テクノロジー

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

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ZDNetSlashdotMK 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

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  • by Anonymous Coward on 2019年07月25日 16時24分 (#3658048)

    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

    • by Anonymous Coward on 2019年07月25日 18時10分 (#3658171)

      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。

      親コメント
    • by Anonymous Coward on 2019年07月25日 17時44分 (#3658141)

      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。

      親コメント
    • by Anonymous Coward on 2019年07月25日 18時09分 (#3658168)

      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

      親コメント
      • by Anonymous Coward

        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?

    • by Anonymous Coward on 2019年07月26日 10時15分 (#3658547)

      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。

      親コメント
    • by Anonymous Coward

      電圧盛ればとしか

      • by Anonymous Coward

        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・・・

        • by Anonymous Coward

          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

          • by Anonymous Coward

            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。

            • by Anonymous Coward

              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

              • by Anonymous Coward

                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

    • by Anonymous Coward

      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。

    • by Anonymous Coward

      両電源にして、-1,0,+1でいいんじゃない?

  • by Anonymous Coward on 2019年07月25日 16時29分 (#3658054)

    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。

    • by Anonymous Coward on 2019年07月25日 22時36分 (#3658341)

      おまえラーマ人の前でも同じこと言えんの?

      親コメント
    • by Anonymous Coward

      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

      • by Anonymous Coward

        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

        • by Anonymous Coward

          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?

    • by Anonymous Coward

      いっそ16進法まで行ったらええんやろか

    • by Anonymous Coward

      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…

    • by Anonymous Coward

      カントール集合 [wikipedia.org] を精度良く表せるじゃないか。

  • by Anonymous Coward on 2019年07月25日 16時41分 (#3658077)

    避け難いのでは?
    どう扱うのか、考え直しが必要。

  • by Anonymous Coward on 2019年07月25日 17時01分 (#3658106)

    よかったよかった、今回は後れをとらずに済んだぞ。

    • by Anonymous Coward

      挫折した?スパコンもマイコンも頑張ってると思うけど。

    • by Anonymous Coward

      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。

      • by Anonymous Coward
        でもそれって全部含めてでしょ。
        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。
        • by Anonymous Coward

          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

    • by Anonymous Coward

      なぜこれを反映して円高が是正されないのだろうか。

      • by Anonymous Coward

        是正なんて非現実的なこと考えるのいい加減やめろな

  • by Anonymous Coward on 2019年07月25日 17時04分 (#3658108)

    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?

    • by Anonymous Coward

      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。

  • by Anonymous Coward on 2019年07月25日 17時12分 (#3658115)

    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?

    • by Anonymous Coward

      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

  • by Anonymous Coward on 2019年07月25日 19時02分 (#3658193)

    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

  • by Anonymous Coward on 2019年07月25日 20時38分 (#3658257)

    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?

    • by Anonymous Coward

      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

  • by Anonymous Coward on 2019年07月25日 22時39分 (#3658343)

    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。

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私は悩みをリストアップし始めたが、そのあまりの長さにいやけがさし、何も考えないことにした。-- Robert C. Pike

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