IBM宣布用DNA和納米技術開發下一代微處理芯片:線上賭場規則

時間:2023-11-01 06:37:17 作者:線上賭場規則 熱度:線上賭場規則
線上賭場規則描述::DNA電腦:可解著名函數難題,靠再生提高運算能力 當IT人士還在為選電子書還是紙質書爭論不休時,生物工程學專家已開始將科研的觸角伸至更新的領域:打造生物DNA電腦。 IBM公司近日還宣布,準備利用DNA開發下一代微處理芯片。這種名為DNA origami的芯片,在人工DNA納米結構的廉價架構上,制造微處理芯片。這是半導體行業中利用生物分子處理數據的首個例證。 芯片速度快 成本低 IBM 公司表示,新一代的芯片具有強大的功能、更快速、更節能,而且比較容易制造。這將主要得益于DNA技術和納米技術的結合,兩者結合后的效果非常振奮人心,因為DNA分子可作為棚架,其作用就像是“腳手架”,能自動分揀出數百萬的碳納米管,然后通過黏合的方式對其進行既定組合。從理論上來說,只要使用納米管、納米粒子或硅納米線,這一技術就可以在傳統半導體制造方面得到大規模應用。此外,IBM和加州理工學院表示,這一技術可以跨越22納米技術的障礙,成功縮小電路板的面積。只要使用DNA處理方式,未來芯片的速度就會大有提高,同時其功耗、生產成本都會大幅縮小。 “這是首次在半導體產業中使用生物分子技術。我們的研究成果表明,DNA等生物結構可以提供某種可繁殖的樣式,這可以應用于半導體產業。新的設計思路和技術將有效平衡芯片的性價比,同時緩解了改善芯片性能的限制因素,并推動整個半導體產業的發展。”IBM研究所主管斯派克·拉亞恩在一份聲明中指出,若DNA origami芯片達到量產級別,那么制造商完全可以摒棄上億美元的復雜制造工具,轉而使用基于DNA解決方案的設備,價格可能還不到一百萬美元。不過拉亞恩也坦言,至少還需要10年的試驗和測試。 電腦解函數 可再生 在近期的《生物工程學》雜志上,科學家宣布成功造成一種細菌DNA電腦,并用電腦解決了著名的哈密爾頓路線函數。 哈密爾頓路線函數是經典的數學函數。舉例來說,假如一名游客希望巡游英國的10個大城市,他可以選擇其中的一條最佳線路,這條線路能夠使他每個城市都去,并只去一次。而哈密爾頓路線函數就是通過計算,找到最佳路線。 這個函數即使對電腦而言,也是非常復雜的一種計算,需要在350多萬種不同路線中選出。傳統的電腦一次試一種路線,需要試350多萬次才能找到最佳路線,而DNA電腦則可以在一個時間同時試多種路線,很快找出最佳路線。 這意味著,傳統的硅材料電腦一個時刻只能計算一個進程,但DNA材料的電腦一個時刻可以計算多個進程。此外,隨著使用時間增加,硅材料電腦由于老化而速度減慢,DNA電腦則能通過再生提高電腦的運算能力。 此外,為DNA電腦編程不是件容易的事,但科學家們也摸索出一些可行的簡化模式。仍以上述數學題為例,科學家通過改變大腸桿菌的DNA來建立3個“城市”,這3個DNA“城市”分別用不同的基因組合來表示,而不同組合則可以讓細菌發出紅光或綠光。DNA隨機組合,形成多個線路,一旦最佳線路出現,細菌就會同時發綠色光和紅色光,從而在視覺上形成黃色光,提醒正確線路已找到。 上述實驗完成后,科學家還會用DNA序列來檢驗細菌給出的正確答案。按此原理,更復雜的數學問題,也能解決。
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