ให้ความรู้เกี่ยวกับแบตเตอรี่โทรศัพท์
โดย:
SD
[IP: 85.132.252.xxx]
เมื่อ: 2023-07-12 21:36:51
วิศวกรของมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ได้พัฒนาหน่วยความจำดิจิทัลพลังงานต่ำพิเศษรูปแบบหนึ่งซึ่งเร็วกว่าและใช้พลังงานน้อยกว่าหน่วยความจำที่มีอยู่ใกล้เคียงกันถึง 100 เท่า เทคโนโลยีนี้จะทำให้อุปกรณ์พกพาในอนาคตสามารถใช้งานแบตเตอรี่ระหว่างการชาร์จได้นานขึ้นมาก นำโดยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ Eric Pop ทีมงานจะเผยแพร่ผลงานในนิตยสารScience ฉบับหน้า และออนไลน์ในวันที่ 10 มีนาคมScience Express “ฉันคิดว่าใครก็ตามที่ต้องจัดการกับที่ชาร์จจำนวนมากและเสียบปลั๊กไฟทุกคืนอาจเกี่ยวข้องกับการต้องการโทรศัพท์มือถือหรือแล็ปท็อปที่แบตเตอรี่สามารถอยู่ได้นานหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน” ป๊อป ซึ่งเป็นสมาชิกของสถาบัน Beckman Institute for Advanced กล่าว วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่รัฐอิลลินอยส์ หน่วยความจำแฟลชที่ใช้ในอุปกรณ์พกพาในปัจจุบันจัดเก็บบิตเป็นค่าใช้จ่าย ซึ่งต้องใช้แรงดันไฟฟ้าในการเขียนโปรแกรมสูงและค่อนข้างช้า อุตสาหกรรมมีการสำรวจหาวัสดุเปลี่ยนเฟส (PCM) พลังงานที่เร็วขึ้น แต่เป็นทางเลือกอีกทางหนึ่ง ในหน่วยความจำ PCM บิตจะถูกเก็บไว้ในความต้านทานของวัสดุ ซึ่งสามารถเปลี่ยนได้ กลุ่มของ Pop ได้ลดพลังงานต่อบิตให้น้อยกว่าหน่วยความจำ PCM ที่มีอยู่ถึง 100 เท่า โดยเน้นที่ปัจจัยง่ายๆ แต่สำคัญอย่างหนึ่ง นั่นคือ ขนาด แทนที่จะใช้ลวดโลหะมาตรฐานในอุตสาหกรรม กลุ่มบริษัทใช้ท่อนาโนคาร์บอน ซึ่งเป็นท่อขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงไม่กี่นาโนเมตร ซึ่งเล็กกว่าเส้นผมมนุษย์ถึง 10,000 เท่า "การใช้พลังงานนั้นถูกปรับขนาดตามปริมาตรของบิตหน่วยความจำ" นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา Feng Xiong ผู้เขียนคนแรกของรายงานกล่าว "ด้วยการใช้หน้าสัมผัสระดับนาโน เราสามารถบรรลุการใช้พลังงานที่น้อยลงมาก" เพื่อสร้างบิต นักวิจัยวาง PCM จำนวนเล็กน้อยในช่องว่างระดับนาโนที่เกิดขึ้นตรงกลางของท่อนาโนคาร์บอน พวกเขาสามารถเปลี่ยนบิต "เปิด" และ "ปิด" ได้โดยการส่งกระแสเล็กๆ ผ่านท่อนาโน "ท่อนาโนคาร์บอนเป็นตัวนำอิเล็กทรอนิกส์ที่เล็กที่สุดที่รู้จัก" ป๊อปกล่าว "พวกมันดีกว่าโลหะใดๆ ตรงที่ส่งกระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยเพื่อทำลายบิต PCM" ท่อนาโนยังมีความเสถียรเป็นพิเศษ เนื่องจากไม่ไวต่อการเสื่อมสภาพที่อาจทำให้ลวดโลหะเสียหายได้ นอกจากนี้ PCM ที่ทำหน้าที่เป็นบิตจริงยังมีภูมิคุ้มกันต่อการลบโดยไม่ตั้งใจจากเครื่องสแกนหรือแม่เหล็กที่ผ่าน สามารถใช้บิต PCM ที่ใช้พลังงานต่ำในอุปกรณ์ที่มีอยู่แล้วได้โดยมีอายุการใช้งาน แบตเตอรี่ เพิ่มขึ้นอย่างมาก ปัจจุบัน สมาร์ทโฟนใช้พลังงานประมาณหนึ่งวัตต์ และแล็ปท็อปใช้พลังงานมากกว่า 25 วัตต์ พลังงานบางส่วนไปที่จอแสดงผล แต่เปอร์เซ็นต์ที่เพิ่มขึ้นจะทุ่มเทให้กับหน่วยความจำ "เมื่อใดก็ตามที่คุณเรียกใช้แอพหรือจัดเก็บ MP3 หรือสตรีมวิดีโอ แบตเตอรี่จะระบายพลังงาน" Albert Liao นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาและผู้เขียนร่วมกล่าว "หน่วยความจำและโปรเซสเซอร์กำลังทำงานอย่างหนักในการดึงข้อมูล เนื่องจากผู้คนใช้โทรศัพท์เพื่อโทรออกน้อยลงและใช้งานเพื่อคำนวณมากขึ้น การปรับปรุงการจัดเก็บข้อมูลและการดำเนินการดึงข้อมูลจึงมีความสำคัญ" Pop เชื่อว่า ควบคู่ไปกับการปรับปรุงเทคโนโลยีการแสดงผล หน่วยความจำ PCM ท่อนาโนสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานของ iPhone เพื่อให้สามารถทำงานได้นานขึ้นด้วยแบตเตอรี่ขนาดเล็กลง หรือแม้แต่ถึงจุดที่สามารถทำงานได้เพียงแค่เก็บเกี่ยวความร้อนของตัวเอง พลังงานกลหรือพลังงานแสงอาทิตย์ - ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ และผู้ที่ชื่นชอบอุปกรณ์จะไม่ได้เป็นเพียงผู้ที่ได้รับผลประโยชน์เท่านั้น “เราไม่ได้แค่พูดถึงการทำให้กระเป๋าหรือกระเป๋าของเราเบาลงเท่านั้น” ป๊อปกล่าว "สิ่งนี้ยังมีความสำคัญสำหรับทุกสิ่งที่ต้องทำงานด้วยแบตเตอรี่ เช่น ดาวเทียม อุปกรณ์โทรคมนาคมในสถานที่ห่างไกล หรือการใช้งานทางวิทยาศาสตร์และการทหาร" นอกจากนี้ หน่วยความจำพลังงานต่ำพิเศษยังสามารถลดการใช้พลังงานและค่าใช้จ่ายของที่จัดเก็บข้อมูลหรือศูนย์คอมพิวเตอร์ซูเปอร์คอมพิวติ้งลงได้เป็นจำนวนมาก หน่วยความจำพลังงานต่ำยังสามารถเปิดใช้งานการรวมสามมิติ ซึ่งเป็นการซ้อนของชิปที่หลีกเลี่ยงนักวิจัยเนื่องจากปัญหาด้านการผลิตและความร้อน ทีมงานได้สร้างและทดสอบบิตไปแล้วสองสามร้อยบิต และพวกเขาต้องการเพิ่มขนาดการผลิตเพื่อสร้างอาร์เรย์ของบิตหน่วยความจำที่ทำงานร่วมกัน พวกเขายังหวังว่าจะได้รับความหนาแน่นของข้อมูลมากขึ้นด้วยการเขียนโปรแกรมที่ชาญฉลาด เช่น แต่ละบิต PCM ทางกายภาพสามารถตั้งโปรแกรมบิตข้อมูลสองบิต ซึ่งเรียกว่าหน่วยความจำหลายบิต ทีมงานยังคงทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อลดการใช้พลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ยิ่งกว่าการประหยัดที่เหนือชั้นที่พวกเขาได้แสดงให้เห็นแล้ว "แม้ว่าเราจะใช้เทคโนโลยีเดียวและแสดงให้เห็นว่าสามารถปรับปรุงได้ 100 เท่า แต่เรายังไม่บรรลุสิ่งที่เป็นไปได้ทางกายภาพ เรายังไม่ได้ทดสอบขีดจำกัดด้วยซ้ำ ฉันคิดว่าเราสามารถลดพลังงานลงได้อย่างน้อย ตัวประกอบอีก 10" ป๊อปกล่าว
- ความคิดเห็น
- Facebook Comments
