【IT】コンピューター消費電力、1万分の1以下に　東大[13/11/04]

　東京大学の柴田憲治特任講師と平川一彦教授らは、コンピューターの消費電力を現在の１万分の１以下にできる技術を開発した。
電子を１個だけ動かせる素子を試作し、実用的な低電圧で操作した。2020年を目標に演算素子の試作を目指す。

　試作したのは電子１個で演算やデータを記憶する単一電子トランジスタと呼ぶ素子。
電子が大量に集まった川のような電流で制御していた素子を電子１個だけで制御できれば、
消費電力を１万分の１以下に減らせる。演算速度も高まる。
現在のコンピューターなら数万年かかる計算を数時間でこなせるようになる。

　今回、直径２万分の１ミリメートル以下の微小な半導体の粒と、
粒の表面の深さ100万分の１ミリメートルだけ帯電できる特殊な液体を用いた。
約0.5ボルトの電圧で１個の電子だけを半導体の粒に出し入れできた。
詳細は英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズ（電子版）に掲載した。

http://www.nikkei.com/article/DGXNASGG02006_U3A101C1TJM000/

これは、すごいけどいつ実用化するんだろ。

夢のような話だな

消費電力は１万分の１以下なのに、電圧は0.5ボルトもいるのか

>>2
試作が本当に2020年だとすると、製品化は早くても2025年以降？

これ、スパコン開発には絶大な効果発揮するんじゃね？

日本のことなのに、外国のニュースで先に知ったよ。なんか逆だよね順番が。

プロセッサーの消費電力じゃねーの？

>>6
むしろノートなんかにも有効かも
消費電力が小さければ当然発熱量も小さくなるし、CPUファンも今みたいなごついのは要らなくなるかも？

なんかもうウェアラブルＰＣとかできそうだな
コートやスーツの中に仕込んでグラスディスプレイ付けてキーボードとかは投影式で

実用化の段階で様々な難問が出てくるんでこの手のニュースより
車のマイナーチェンジや携帯の新モデルの進化の方が萌える

>>4
あんまり低すぎると、雑音の影響を受けるのかも？
ほどほどに低いほうがいいんじゃね

実際に販売してからニュースにしろよ

一方、庶民は無駄に電力消費をしている自覚すらなかった
http://www.youtube.com/watch?v=VC0d00lQSWQ
http://www.youtube.com/watch?v=HG-GJaz7lUo

これでデータベースセンターが食いつぶす巨大な電力問題が解決する。
世界に与える影響を考えれば、十分にノーベル賞にふさわしい業績だ。
今のまま我々の取り扱うデータ量が指数関数的な増加を続ければ、
データベースセンターを中心に都市が過熱し、排熱が気候を変えてしまうレベル。
ひさしぶりに東大がまともな仕事をしたのか？

それともただのほら話で終わるのか？
地球の温暖化に抵抗する画期的なブラークスルーじゃ？

プロセスが特殊すぎてパソコン1台分の半導体を作るのに1億円かかるパターンやな
この手の研究が既存の半導体に取って代わることはない

スマホや携帯電話に応用できるようになったら凄い画期的だと思う

パソコン用ではない
コンピュータ用だ

そしてまた違う国が実用化するんだろ？
なんとかならんのかね

>>16
お前が使ってるPCとか携帯の原型のマイコンは、試作当時は大型ホスト・コンピュータメーカーから役立たずと言われてたけどな。
つまり、頭が硬すぎて目の前のもの以外が見えてないだけ。

結局CPUはインテル、メモリはサムソンが作るんじゃないの

単一電子素子にはアウトプットがとれないという問題がある
この素子でこの素子を駆動できるかどうか
それを実験的に証明しないと意味がない

充電要らずのスマホで俳人続出

>>23
表示系と電波系で電力使われるから心配ない。

まぁ現実的に1/10から行こうか

この手のニュースにはもううんざり
実際に製品化してからでいいよ

モニタやらスピーカーやらプリンタはどうする？

技術が実現可能になったことを発表することに意味があるんだろ情弱。

エネルギーが余ってしまう

安くなるなら

>>26
先に手柄は公表しておかないと、手柄の横取りというか起源やら何やらを言い始める人間が居るから
これは某民族に限らず、特許に繋がりかねない所は殆どの国であり得るので

消費電力が劇的に下がるなら需要は高いので量産化されやすい。
量産化すれば一気に価格は下がる。

まずはサーバー分野で実用化していくだろうな。
そっから個人のＰＣや携帯端末かな。

電球からＬＥＤに変わったようにある瞬間から一気に移行する。

だから必要なのは計算部分じゃなくてメモリとその配線なの。

こういうステマ目的の技術売り込みは売れないから投資集め目的なの。

コンピュータの性能で足を引っ張りCPUの中でもっとも面積を食らう部分を
理解していれば計算部分なんてものは金がかからないことは明白である。

過半数の面積を配線として部分としてとられ、配線にトランジスタとか関係ない
ってことが理解できないも奴はトランジスタの性能こそが素晴らしいと誤解する。
配線遅延がすべての動作遅延の原因です。
消費電力のほとんども配線で消費するのは配線の太さが細かくなるほど電気の
流れが悪くなるそして隣の配線と絶縁ができなくなる（量子トンネル現象）

単一電子でなどいうなら単一電子で動くメモリを作れ。
当然電子ノイズら電磁波やら宇宙線などでも問題になってはならない。
小さくなるほどそれらの影響を受けやすくなるってこと。

>>東京大学の柴田憲治特任講師と平川一彦教授らは、

柴田の名前が先に来てるのは、柴田のアイディアなのか
平川なにやってんだ？少し面倒みたくらいか？

流石に実際これを使ったものが出るまでは20年はかかるか
手に取る頃にはこういうのは覚えてないだろうなあ…

>>6
> これ、スパコン開発には絶大な効果発揮するんじゃね？
スパコンのボトルネックは各CPUの相互接続の遅延にある同期できなければ
演算した情報を他に伝達できず、伝達できない計算結果はどんなに早くても
到達できないのでは意味をなさない。
相互につながれたCPUのネットワークが情報を交換できるまでの時間まで
CPUは動作することが待たされて早ければ早いほどCPUの計算能力に意味はなくなる。

問題は全て配線で行われる情報の伝達速度にある。
計算ではないのだよ、計算ではなく情報の伝達速度がすべての速度の遅延
となっているのが現在の問題である。
いまのCPUとか4GHz程度だがスパコンのそれは2GHz程度で動いている
つまりスパコンのほうが単体CPUの速度（条件判断分岐など）が遅い。
それらが計算を纏め上げるのにデータを読み出して書き込みする末端が
人間だとすれば人間がデータを読み書きするまで無限速度のCPUは待つってこと。
早くするべき対象は記憶装置とそれの経路である配線です。
トランジスタが原因で速度は上げられないというやつがいるが回路的には
市販製品で60GHzで動く回路が存在している（無線TVなどの技術）
8Kハイビジョンの画像のドットクロックを逆算すればどれだけ早い計算を
しなければいけないかは理解できるはず。
周波数で足止めされていることはあるがそれ以上のメモリの速度が追いつかない
問題が隠れているDDR4がやっと立ち上がったが１つのメモリチャンネルにメモリは
１つしか実装できない（DDR3では２つさせた）、そしてDDR5の仕様ではメモリ
ソケット自体を物理的に無くす方法になっている。（配線接触による問題を無くすため）

現状のDRAMは60ns〜40ns程度で素子のコンデンサーに電気をチャージ＆ディスチャージ
することで動いている。
つまり逆算すればわかる。20MHzから25MHz程度でしかコンデンサーメモリには
電気的に入出力ができない。これをパイプラインやら並列化BANKと多ビット
読み出しなどの技術で隠蔽しバッファ上とバッファ上の転送速度を見かけ上
早くしているだけ。見た目の速度が数GB/Sで動くDRAMなんてものは
内部的ピーク値にすぎない。

単三電池４本くらいで動くノートパソコンも作れるのかな？

まさか「２０２０年の挑戦」か。ちょっと意味が違うけど。

単三の
電子はもっと
ちいさいの？

１９９５年ぐらいのコンピュータ性能を考えてみろ
Windows95の時代だ。
総処理能力は１万倍ぐらいは伸びているぞ。
PC全体の消費電力はそれほど上がっていない。

>>4
W=VI
この場合Iが極端に小さいから。
Vはある程度無いと返って扱いづらいんじゃないかな。

http://news.mynavi.jp/news/2003/04/04/21.html
>LSIの消費電力の見積もり
>P=NaCV^2f+NtIlV…(a)
P:消費電力
Na:動作ノード数
Nt:全ノード数
C:ノード容量
V:電源電圧
f:周波数
Il:ノード当たりのリーク電流

消費電力は導体回路を使うかぎり電圧の２乗に比例する

単純に考えてクロックアップに繋がる技術でしょうよ。
消費電力が小さいというのは、熱暴走しにくいってこと。

コンデンサの寿命が延びるっていうか短くならないから、
長持ちするようになるだろうけど、
それだと儲からないから適当に壊れるようにするんだろ。

>>38
液晶や他の部品も低電力消費になってくれればなー

単一電子素子自体は結構前からあるよ
こんなもので高速なコンピュータなんかできないが

:: :: : ↓ .
:: :: : ↓ .

::: ::: ↓ .
:: :: : ↓ .
::: ::: ↓ .

企業の消費電力が下がれば
家庭の電気代が上がるから、
嫌な話だ。

>>49
フリーエネルギー

>コンピューターの消費電力を現在の１万分の１以下にできる技術を開発した

どうしてこういうあからさまな嘘をつくんだろう
最近日経のタブロイドっぷりが酷すぎる

光電卓並み、cpu、メモリーはおkでも
問題はディスプレイ、HD、DVD等のモーター、熱対策冷却部の電力。
でも、頑張ってもらいたい。

製品化は1万年後ですね

静電気との戦いだろうな

何年後？

絵に書いた餅、机上の空論に終わらなければ良いね。

>現在のコンピューターなら数万年かかる計算を数時間でこなせるようになる。

ここがなにげにすごいw

まあ量子コンピュータに繋げる技術の一環だろうね

>>36
そんなにダラダラ書いて否定する必要があるのだろうか。
CPUの速度より相互接続がネックになる、でおわりじゃないのかな。

おれんちの電気代、２万円/月くらいなんだけど
来月から２円/月でいいんでしょうか？
そこんと、ハッキリして欲しい。

太陽電池オンリーで携帯が使えたりすると便利だね。

>>51
単一電子トランジスタ

ＮＴＴ　１０万分の１の消費電力で動作する「単電子トランジスタ」でコンピュータ基本回路を実現　1999/12/09
http://www.ntt.co.jp/news/news99/9912/991209.html

＞NTTは、消費電力が従来比約10万分の1の究極の低消費電力素子「単電子トランジスタ」を集積化する技術を開発し、
単電子トランジスタを組み合わせたコンピュータの基本回路の試作に世界で初めて成功しました。


科学技術・学術政策研究所 (NISTEP)　2002年
http://www.nistep.go.jp/achiev/ftx/jpn/stfc/stt020j/0211_03_feature_articles/200211_fa02/200211_fa02.html
＞単電子で動作するデバイスシ.ステムでは、従来の集積回路と比較し、消費電力が1万分の1から10万分の1程度と少なくて済む


これで半導体のすべてがわかる - 187 ページ　２００７年
http://books.google.co.jp/books?id=vos-i8v9B3UC&pg=PA187&lpg=PA187#v=onepage&q&f=false
＞単電子メモリでは、エレク卜ロン 1 ?数個で 1 ビッ卜を記憶できるようになります。したがって消費電力が約 10 万分の 1 になる可能性があります。



以前からそこら中で研究開発中の知られた技術なわけだが

さも自分らが世界初発想＆成功みたいにいう相変わらずのクソ東大も東大だし、

ググルという単純なことを知らず無能無意味な感想を述べたてるそれ以下のお前らのアホさも相変わらず

こういうの昔っから話だけはあるけど実用化したためしがないね
ただの予算クレクレでしょ

光コンピューティングはどうなってんだよ？
電子のスピードなんか目じゃないんだろ？

実用化技術はこれからなのでしょう
100年後かもしれないし

静電気とか、電磁波で暴走しそう。
省電力にできても、環境整備にカネかかりそう。

分子コンピュータはどうなった
ナイロン繊維上を共有電子の変位の波が伝わるやつ

リーク電力はどうなん？
解決できそう？

否定的な意見が多いから、この技術はかなり有望そう。

>>59
こいつ頭いいけどバカなんだよ。

携帯とうちのPCに早く導入してくれ

>>1
IGZOと組み合わせれば1週間くらいはスマホの電池持つかなぁ

>>70
頭良いか？
仕入れた知識を咀嚼できてない典型例じゃん。
ベンチマーク命のパソコン雑誌愛読者臭がぷんぷん。

まぁ、スマホの電池とか言ってるのに比べりゃ大分マシだが。

>>36
配線なくして非同期にすれば良いじゃない

<丶｀∀´>

これが東北大なら期待が持てたが、東大じゃなぁ・・・

光があたるだけで誤動作するので、電子1つで動くような気がしない。
複数個の電子で閾値の設定をするんだろうけどカウントするほうがむずかしそう

もっと早く実用化するべき

ノートパソコンやタブレットバッテリーが1ヶ月もったりするの？

>>1
どうせ、インテルを倒せないんだろなぁ。

いい加減、日本の産業に結びつけろよ。

消費電力そのままで、1万倍の速度でもいいぞ

アメリカに全て奪われるに1票

これで転送装置のめどが立ったな

全ての電気消費量が今の１０分の１に　電力やがこまるか

今クロックスピードが3GHzくらいだから、１万倍の30THzで動くってこと？

電子を１個だけ、、すげぇぇぇぇぇぇぇぇ！！

誰か精子で例えて＞＜

スマホでFF14ができるようになるのか？

これ故障解析どうすんの？
オバークなり従来の解析装置何も使えそうにないよなw

素晴らしい発明だ。
ネコがノートの上に乗らなくなって仕事がはかどる。

何でもジブリ風アニメシーンの予定調和にするなよ

東大の韓国人スパイがアップはじめました

計算しても計算しても熱とか宇宙線で結果不定になる。賽ノ河原状態

一個の電子を送って、その一個の電子がスイッチとなるってことは、
発生する雑音がゼロになるってこと？

これって出来たら凄いね。記憶媒体の事を考えなければ、スマホのサイズで
今のPCと同じ性能のものが作れ、しかも電池だけで何日間も動かせそう。

>>87
今までみこすり必要だったのが
息を吹きかけただけで出るようになる

これが本当の電子そろばん！

モタモタしてっとまた隣の泥棒国家に盗まれるぞ

マクスウェルの悪魔が現実化しそう

単一電子トランジスタなら東芝が先に研究してるんだからとっとと作れそうな気がする。
他の半導体メーカーなら東大絡みならザインエレクトロ位か。

　
100GET

これが製品化されたら
暗号が簡単に破れるな

どうせ実用化しないで終わる技術
ドッグレースの世の中に、理論だけとか試作だけとかもう不要だから
研究費だけとって消える金食い虫は消えろよ

商業化してはじめて評価しろ
それ以外はゴミ、カス、うんこ製造機と変わらない

>>102
確かに見た感じ製品として世の中に出るってことはないだろうな
結局世の中のほとんどの基礎研究って、自分達のやってることを正当化するために、
無理やり後付けで理由づけしてるんだよな
バカは騙されて「科学技術ﾏﾝｾｰ！理系ﾏﾝｾｰ！」と壊れたラジオみたいに繰り返し叫ぶことしかしない

あぁこれ人体の微弱電気だけで動かせるわ（白目

しかも人体に埋め込んで脳から直接アクセスするんやろ？…あぁ未来って素敵やん

>>15
既存の半導体と同じ値段で作れるならそうだな
この手の科学技術はいつも量産技術が
確立できなくてぽしゃるパターン

あと温暖化は人間が引き起こしてるものであって
太陽が近づいてるから起きてるとかいうものではない

NSCが監視・盗聴してます

かなりすごいな

ザインという会社が共同事業をはじめているので製品化するだろう

宇宙線とか電磁嵐とか平気なんかな

確かに、かなり高精度のノイズフィルタとか超高速クロック素子とかも同時に
開発できないとあんま意味なさそうだな

現状夢の話として聞くとしても、これが使えてもそんなに変わらん気がする
携帯のバッテリーとかほとんど他の部分の消費だし

単電子スイッチ回路の話を聞くとなんとなく流し素麺のイメージが浮かぶ

>ここの人は海外経験あるんだよね？

ホント大卒の肩書きなんて社会じゃほぼ無意味だからな
重視されるのは経験な
俺は修士で世間的には低学歴かもしれないが、オーストリアに渡墺した経験を活かして
今は充実した仕事してるよ
お前らも壁作って自分の世界に閉じ込もって無いで
今しかできない「経験」しといて経験値積んどけ

>>113
フランスに渡米出来ないだろ。ハイスクールの次はロースクールじゃないぞ

うちのパソコンも「POWER」って書いたスイッチを押すだけで消費電力がすげー下がるけどな

>>36
スパコンは演算装置だけじゃなくて、ストレージやI/Oも重要だもんね。
CPU間だけじゃなくて。
昔は冷却だけの学会あったし。

ジョセフソン素子はいまどうなってるのっと。

綿棒に使われてます

>>117
IBMや大学で基礎研究が細々と行われてるだけじゃないかな。
80年代位の未来のスーパーコンピュータのイメージって、体育館みたいな広いフロアに
配線と液体ヘリウム用の配管が繋がれたデュワー瓶が縦横にズラリと並び、その間を
メンテナンス要員が宇宙服みたいな気密服を着て歩きまわってるって感じだったのにね。
(´・ω・`)

IBMはまだやってるの?
実用化に至る研究は早々と断念、撤退したよね。
今も研究所では続けている人がいるのかな。

手のひらにスーパーコンピューターの時代がくるのか

>>119

スーパーコンピューターの用途って、軍事用はおいといて
結果を出すのに時間かかっても良いから膨大な処理をさせたい、
みたいになってるからグリッドコンピューティングのほうが
コスト的に現実的な気がするんで今の形もまぁ納得。

話はかわるけど、京のイニシャルとランニングコストかければ、
汎用PCをグリッドコンピューティングで同等の性能出せるんじゃ？
とか思ったりするんだけど。

別に閉鎖環境でグリッドコンピューティングすれば、機密度の高い
計算も実施出来るわけで。電気代やら保守やらなにやら考えると
専用マシン設計するほうが本当に良いのか疑問。

今の京を反対すると民主党みたいに思われるけど、
京のコンセプトじゃなくてあれの金のかけかたがどうもなぁ、ってのが
当初の問題だったと思うんだがね。。。

グリッドやクラスターはノード間での通信が多くなる計算に弱い。
例えば遠隔力のある力の物理シミュレート。

例によって予算獲得のための発表。

まぁ、この手の発表が100あったとして実用化されるのは1程度と思っとけばいい。