БИС и СБИС для построения процессоров и памяти. Часть 8.

Проблема самовоссоздания тесно связана с направлениями исследований в области динамически перестраиваемых систем, в частности с проблемой построения сверхгибких матричных процессоров с динамически перестраиваемыми исходными системами электрических соединений. Этими проблемами занимается вновь сформировавшаяся наука — синергетика. Самопроизвольная перестройка систем является одной из проблем, которую исследует синергетика. Прикладная сторона этих исследований состоит в разработке принципов построения будущих поколений вычислительных машин, основанных на воспроизведении интеллектуальной деятельности человеческого организма. Это позволит вычислительной машине выполнять логические функции, например распознавания образов, принятия решений и других интеллектуальных функций. Наиболее важной является функция автоматической диагностики неисправности, которая аналогична свойствам мозга переключать в случае необходимости функции с одних нейронных цепей на другие, обеспечивая невосприимчивость вычислительной машины к отказам.

В биоэлектронике используется также метод осаждения очень тонких пленок металла на белковой матрице для создания биокристалла. Полоски серебра шириной 4 мкм, напыленные на белковые подложки, связываются с экспланированными свободными аминогруппами белка. Кроме металлов могут быть использованы и другие материалы, например пленки оксидов металлов, легирующие примеси, диэлектрические материалы.

Основная цель получения биокристалла состоит в создании прототипов электронных устройств с помощью биотехнологии. При этом должны выявиться новые возможности развития элементной базы ЭВМ в создании элементов с более высокими характеристиками на новых физико-химических и биологических принципах.

Новым разработкам в области создания биокристаллов сопутствуют требования, связанные с уменьшением размеров электронных схем, ужесточением требований к их надежности и быстродействию. Возможные пределы разрешающих способностей литографических методов изготовления электронных схем ограничены и дальнейшее использование их будет связано с увеличением затрат. Поэтому технология производства биокристаллов должна соизмеряться с результатами научных достижений в этой области и с экономическими факторами.

Кроме требований уменьшения размеров электронных устройств существуют и другие, не менее важные, например требование быстродействия ЭВМ с двумерными структурами, которое ограничивается длиной связей между кристаллами, а также требование рассеивания тепла по мере увеличения плотности монтажа.

Решение перечисленных проблем ищется в области использования новых материалов и методов изготовления, анализируются трехмерные схемы электронных устройств. Работы по исследованию биокристаллов ставят своей целью лучшим образом использовать такие их свойства, как минимальные размеры, низкое сопротивление, малая потребная мощность, практическая нерассеиваемость электропроводности и способность сборки в трех измерениях.