即时发布
北卡罗来纳州立大学的研究人员开发了新的非线性，基于混沌的集成电路，使计算机芯片能够使用较少的晶体管执行多种功能。这些集成电路可以用“从架子”制造过程中制造，并且可以导致新颖的计算机架构，这些计算机架构具有更少的电路和更少的晶体管。
摩尔定律指出，集成电路上的晶体管数量每两年加倍，以便跟上处理需求。以前通过缩小单个晶体管的大小来解决这一目标，以便更多可以将更多信息添加到芯片上。但是，该解决方案迅速变得无法维持，半导体行业正在寻找创建更好的计算机芯片的新方法。
“We’re reaching the limits of physics in terms of transistor size, so we need a new way to enhance the performance of microprocessors,” says Behnam Kia, senior research scholar in physics at NC State and lead author of a paper describing the work. “We propose utilizing chaos theory – the system’s own nonlinearity – to enable transistor circuits to be programmed to perform different tasks. A very simple nonlinear transistor circuit contains very rich patterns. Different patterns that represent different functions coexist within the nonlinear dynamics of the system, and they are selectable. We utilize these dynamics-level behaviors to perform different processing tasks using the same circuit. As a result we can get more out of less.”
Kia and NC State colleague William Ditto, professor of physics and dean of the College of Sciences, worked on the conception, design, development and fabrication of an integrated circuit chip that contains working nonlinear circuits to perform multiple different digital computations.
传统上，基于晶体管的电路每项任务。计算机处理器通过将每个指令及其操作数路由到实现特定指令的集成电路上的适当晶体管电路来操作。在Kia的设计中，晶体管电路可以被编程为通过在不同的操作和功能之间变形来实现不同的指令。
“在当前处理器中，您不会在处理器上使用所有电路，这是浪费的，”Kia说。“我们的设计允许电路快速变形并重新配置以在每个时钟周期中执行期望的数字函数。设计的核心是一个模拟非线性电路，但接口完全是数字，使电路能够作为完全可变的数字电路操作，可以轻松连接到其他数字系统。“
研究人员已经生产了一种替代方法，用于计算与现有技术兼容，并利用与现有的计算机芯片相同的制造工艺和CAD工具，这可以帮助商业采用。
“我们相信,这种芯片将帮助解决茶llenges of demands for more processing power from fewer transistors,” Kia says. “The potential of 100 morphable nonlinear chaos-based circuits doing work equivalent to 100 thousand circuits, or of 100 million transistors doing work equivalent to three billion transistors holds promise for extending Moore’s law – not through doubling the number of transistors every two years but through increasing what transistors are capable of when combined in nonlinear and chaotic circuits.”
“我们正在接近商业规模和力量，并且在我们的不断发展的设计中，在几个月内具有重要的商业相关性，我们的三个月设计/制作的改进和实施方式，”Ditto表示。
工作出现在电路和系统II的IEEE事务II：快报简报。Kenneth Mobley的小通道工程也为工作做出了贡献。该研究得到了海军研究授权号N00014-14-C-0033的支持。
-peack-
编辑的注释：纸张的摘要跟随
“基于动态的可重新配置逻辑块的集成电路设计”
迪伊：10.1109 / TCSII.2016.2611442
作者：北卡罗来纳州立大学威廉丁托的Behnam Kia;Kenneth Mobley，小通工程，科罗拉多州
发表：电路和系统II的IEEE事务II：快报简报
抽象的：
在此简述中，设计和制造了一种从复杂动态收获不同类型的数字计算的非线性集成电路。该电路可以动态重新配置以实现不同的两输入，一次输出数字功能。电路的主要优点是能够在每个时钟周期中实现不同的数字功能，而不会停止重新配置。
