Новое устройство, разработанное группой И Гу (Yi Gu), профессора из Отдела физики и астрономии Вашингтонского университета, способно превратить любой источник тепла в источник электрической энергии. Это устройство имеет сложную многослойную структуру, а с электрической точки зрения оно является так называемым диодом Шоттки Ван-дер-Ваальса (Van der Waals Schottky diode). Эффективность преобразования тепла в электрическую энергию у нового устройства минимум в три раза выше эффективности преобразования термоэлектрических элементов на базе кремния, и такие устройства могут выступить в качестве дополнительного источника энергии в автомобилях, компьютерах и смартфонах.

Современные компактные чип-антенны рассчитаны на работу в достаточно узком диапазоне частот. При этом, их габаритные размеры не могут быть меньше одной десятой части от длины волны резонансной частоты. Однако, группа исследователей из Северо-восточного университета разработала новый тип мембранной антенны, а габариты такой антенны могут составлять тысячную долю от длины волны их резонансной частоты, что в сто раз меньше габаритов чип-антенн, рассчитанных на работу в том же самом диапазоне. Новые мембранные антенны могут быть использованы в сверхпортативных системах беспроводной связи, включенных в состав носимой электроники, в смартфоны, медицинские имплантаты и в устройства из разряда Интернета Вещей (Internet of Things).

На конференции Flash Memory Summit, проходившей недавно в Калифорнии и посвященной разным вопросам, связанным с флэш-памятью, компания Samsung представила вниманию общественности новую технологию флэш-памяти с трехмерным размещением ячеек (V-NAND). Помимо самой технологии представители Samsung продемонстрировали опытные чипы V-NAND памяти, емкостью в 1 терабит, и несколько типов твердотельных SSD-накопителей на основе этих чипов.

Исследователи из Московского физико-технического института (МФТИ), совместно с их коллегами из Института радиотехники и электроники РАН имени Котельникова разработали и изготовили опытные образцы нового типа магнитной компьютерной памяти с произвольным доступом. Использование такой памяти позволит не только снизить количество потребляемой вычислительными системами энергии, ее энергонезависимая природа позволит реализовать функцию мгновенного запуска этих систем в работу после включения.

Деятельность исследователей, работающих в области так называемой молекулярной электроники, направлена на создание аналогов базовых электронных компонентов, состоящих из отдельных молекул различных химических соединений. За последние пять лет на свет появилось множество вариантов реализации диодов и транзисторов, построенных на основе молекул органических и неорганических соединений, и даже на базе отдельных атомов. К сожалению, использование органических молекул не дает необходимого уровня повторяемости результатов, другими словами, характеристики каждого органического молекулярного транзистора отличаются от характеристик другого точно такого же транзистора. Транзисторы же на основе неорганических молекул демонстрируют приблизительно одинаковые характеристики, но, к сожалению, до последнего времени такие транзисторы могли работать только будучи охлажденными до сверхнизких температур.

Идея замены электронов фотонами света и создание вычислительных систем, способных работать буквально со скоростью света, витает в научном сообществе уже достаточно долго. Ученые из разных стран разработали ряд фотонно-электронных компонентов, которые смогут стать в будущем основой таких систем, однако, в большинстве случаев, при работе компонентов все же требуется выполнять преобразование оптических сигналов в электрические и наоборот при помощи чисто электронных цепей. А это, в свою очередь, значительно снижает эффективность и быстродействие вычислительной системы.

Группа ученых из университета штата Вашингтон (Washington State University, WSU) нашла достаточно простой способ "записи" элементов электронных схем на поверхности кристаллического основания. Этот способ открывает возможность изготовления прозрачных трехмерных электронных устройств, схему которых можно изменять, "перезаписывая" и подстраивая ее под особенности решения какой-либо конкретной задачи.

Группа исследователей из Франции, Японии и США общими усилиями создала наноразмерное магнитное устройство, работа которого подражает работе нейрона головного мозга и которое может использоваться для распознавания звуков человеческой речи, к примеру. Данное устройство может стать одним из базовых компонентов нейроморфных компьютеров, компьютеров, принципы работы которых подобны принципам работы мозга, и которые за счет этого способны решать задачи, непосильные даже для самых мощных традиционных компьютеров.

Исследователи из Научно-исследовательского института MESA+ университета Твенте, Нидерланды, работая совместно со специалистами компании Lionix, разработали самый узкополосный на сегодняшний день лазер-на-чипе. Данное достижение может обеспечить прорыв в быстро развивающейся области кремниевой фотоники, которая станет основой множества высокоскоростных технологий следующего поколения, таких, как 5- и 6G Интернет, более высокоточная спутниковая навигация и т.п.

Международная исследовательская группа, в состав которой входили ученые из университета Центральной Флориды (University of Central Florida), США, Лимерикского университета (University of Limerick), Ирландия, и Национального университета Сингапура, нашла решение, благодаря которому был преодолен так называемый "невозможный" барьер, который уже на протяжении 20 лет препятствует практическому использованию молекулярной электроники. Данное решение имеет отношение к молекулярным диодам, являющимся одним из видов базовых компонентов практически всех электронных схем.

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали и изготовили опытные образцы новых температурных датчиков, которые требуют для своей работы всего 113 пикоВатт энергии, т.е. они практически не потребляют энергию. Применение таких датчиков позволит создавать системы контроля, экологического мониторинга и т.п., которые смогут функционировать на энергии одной крошечной батарейки в течение нескольких лет.

Японская исследовательская группа, возглавляемая профессором Кеном Тэкеучи (Ken Takeuchi) из университета Чуо (Chuo University), представила на конференции 2017 Symposia on VLSI Technology and Circuits, которая посвящена полупроводниковым технологиям и которая проходила недавно в Киото, новый метод, который комбинирует технологии сжатия данных и повышения надежности хранения информации. Этот метод, реализованный в виде специализированного аппаратно-программного контроллера для твердотельных SSD-дисков, позволяет увеличит их надежность и время хранения информации в 2900 раз.

Поскольку полупроводниковая отрасль уже практически добралась до наноразмерного уровня, с каждым годом становится все тяжелей и тяжелей соблюдать известный всем закон Гордона Мура, согласно которому количество транзисторов на чипах процессоров и их вычислительная мощность должны удваиваться каждые два года. И недавно специалисты компании IBM нашли еще один путь, благодаря которому закон Мура сможет продолжать действовать еще некоторое время. Используя углеродные нанотрубки, состоящие из одного из самых тонких материалов в природе, ученые IBM создали транзисторы с самыми маленькими на сегодняшний день размерами их элементов. Но при этом, новые транзисторы существенно выигрывают у кремниевых аналогов по скорости их работы.

Будущим процессорам предстоит работа по обработке огромным массивов информации, количество которой растет буквально с каждым днем. Но производительность вычислительных систем, построенных на базе традиционной архитектуры, зависит не только от вычислительной мощности центрального процессора, одним из факторов, ограничивающих производительность системы, является недостаточная ширина полосы пропускания интерфейса между процессором и оперативной памятью. Решением этой проблемы может стать новая архитектура 3D-чипов, разработанная специалистами из Массачусетского технологического института и Стэнфордского университета. Опытный образец чипа с такой архитектурой состоит из несколько слоев, на которых расположены логические схемы и ячейки резистивной памяти, изготовленные из углеродных нанотрубок.

Исследователи из китайского университета Электронных наук и технологий (University of Electronic Science and Technology) и Технологического университета Наньянга (Nanyang Technological University), Сингапур, создали первый в своем роде "транзисторный нейрон", полупроводниковое устройство, которое ведет себя в точности, как нейрон живых нервных тканей. Такие устройства могут стать одним из видов будущих нейроморфных процессоров, на базе которых будут создаваться вычислительные системы, работающие также, как и головной мозг человека. И, как хорошо известно, такие системы идеально подходят для решения задач определенного класса, таких, как адаптация, машинное видение и глубинное изучение.