• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Valmistati memristoril põhinev juhuarvude generaator

31.07.2012 by Uku Püttsepp 2 Comments

Taiwani insenerid leiutasid väikese madala võimsustarbega memristoridel põhineva vooluahela, mis võib parandada Interneti ning nutitelefonide NFC (Near Field Communication) protokolli andmevahetuse turvalisust. Digitaalse andmeside turvalisus sõltub enamikel juhtudel juhusliku numbri generaatorist, mis on aga tänapäeval enamasti pseudojuhuslik. Memristori vooluahel suudab väljastata täiesti juhuslikke numbreid, tarbides selleks samas vähem voolu kui teised teadaolevad tehnoloogiad.

Takistuslik mälurakk asetseb transistori volframkontakti ning neelu (drain) vahel.

Memristorid ja takistuslikud RRAM muutmälud  (resistive random-access memory) salvestavad erinevalt tavapärasele kulonilisel laengul põhinevatele mäluseadmetele andmeid takistuslikult. RRAM mälu on valmistatud elektroodide vahele surutud pinge abil varieeritava elektritakistusega komposiitmaterjalist.

Juhuarvu generaatori valmistamiseks kasutasid National Tsing Hua University (NTHU) teadlased kontakt-RRAM ehk CRAM (contact RRAM) mälu, mis on RRAM mälu eritüüp. Erinevalt enamikest RRAM mäluseadmetest on CRRAM valmistatud transistorist, mille neelus oleva volframkontakti vahele on pandud ränidioksiidist vahekihit. CRRAM bittide maatriksid on kompaktsemad kui enamik RRAM maatrikseid ning on ühilduvad standardete integraalsete loogikalülitusskeemide tootmisviisidega.

CRRAM mälu üksiku mälubiti vooluvahetus leiab aset väga väikese ristläbilõike pindalaga alal, mistõttu on seadmes kulgev vool ränioksiidis toimuva elektronide neeldumise ning vabanemise suhtes eriti tundlik. Nimetatud tundlikkus ongi juhuarvude generaatori tööprintsiibi aluseks.

„Neelus toimuvaid loomulikke voolufluktuatsioone ei saa ennustada, sest nende taga ei ole inimese loodud võrrand ega koodijupp. See tähendab, et meie seadmega on võimalik kasutuselolevaid krüptograafiameetodeid parandada, ” kommenteeris NTHU elektriteaduse dotsent Chrong-Jung Lin.

RRAM üksiku elektroodi kontaktpinna pindala on ligikaudu 80*80 nanomeetrit. Nõnda kitsa voolukanali tõttu moodustab juhtivus- ja keelutsooni elektronmüra seadme takistuse fluktuatsioonidest enam kui 10%. „Traditsiooniliste meetoditega genereeritud juhusignaalid erinevad foonist 1- 2%, mille võimendamisel võib saada ekslikke tulemusi,” ütles Lin.

Taiwani Industriaaltehnoloogia Instituudi (Industrial Technology Research Institute) teadlase Shy-Shyuan Sheu sõnul on Lini meeskonna arendatud seadme põhiline eelis madal võimsustarve.

Väike juhuarvu generaator oleks ideaalne NFC maksesüsteemides, kommenteeris Lin. Ent eraldiseisvana sobib seade vaid madala kiiruse ja voolutarbega süsteemidesse, näiteks autovõtmetesse ning ID kaartidesse, sest seade suudab bitte genereerida maksimaalselt sagedusega 1 kiloherts (103 Hz). Süsteemi tagasisidestamisel oleks võimalik saavutada kiirus enam kui 100 megahertsi (106 Hz). Inteli uus digitaalne juhuarvude generaator Bull Mountain suudab seevastu genereerida kiirusega 3 gigabitti sekundis, ent on mõeldud suurematele ja keerulisematele rakendustele.

Allikas: IEEE

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Ülimalt hüdrofoobne pind aitab teadlastel õhu ja vee abil optilisi displeisid valmistada
  2. Valmistati terahertskiirguse ribafilter ning polarisaator
  3. „Kaks ühes“ seade kasutab reovett kütusena elektri tootmiseks ja reovee puhastamiseks
  4. Edusammud tunnelväljatransitoride tehnoloogias
  5. Ülikülmad katsed elavdavad kvantuurimuste maailma
  6. NEC: 0.3 mm paksune painutatav patarei
  7. Ajakristallid võivad käituda peaaegu igiliikuritena
  8. Eksperiment näitas, et aatomituum võib läbipaistvaks muutuda
  9. Vaadates kvantmehaanikat palja silmaga
  10. Uus maailma kergeim materjal

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: kvantnähtused, Tehnovidinad

Comments

  1. Huvitav says

    3.08.2012 at 9:15 pm

    Mitte keegi pole aga kirjutanud populaarteaduslikult lahti, et miks pseudojuhuslikud generaatorid halvad on.
    Mille poolest pseudojuhuslikult genereeritud juhuslik arv ei sobi, aga “tõeliselt” juhuslikult genereeritud juhuslik arv aga sobib.

  2. Uku Püttsepp says

    4.08.2012 at 12:27 am

    Küsimuse püstitus eeldab, et pseudojuhuslikud numbri/märgi/jne-seeriad on määratult halvad. Kvalitatiivne määratlus sõltub aga eesmärgist. Näiteks on pseudojuhuslikud arvud krüptograafilisest seisukohast mitte kõige paremad, sest neid on võimalik mingisugusele määratud (deterministlikule) jaotusele allutada, mis teeb pseudojuhuslikke algoritme kasutava turvalahenduse haavatavaks. Samas sobivad pseudojuhuslikud arvud eelmainitud omaduse tõttu näiteks aparatuuri kalibreerimiseks või selle korrasoleku kontrollimiseks.

    Uku

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2023 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in