Una squadra di scienziati viennesi sta ponendo le basi per una rivoluzione che potrebbe riscrivere le regole fondamentali della tecnologia informatica.
All'Università Tecnica di Vienna, in Austria, i ricercatori hanno sviluppato una tecnologia innovativa denominata Transistor a Effetto di Campo Riconfigurabile (RFET). A differenza dei tradizionali transistors, che sono concepiti per svolgere funzioni logiche predefinite, gli RFET permettono di costruire circuiti le cui funzioni possono essere programmate in tempo reale.
Questa scoperta promette di essere una svolta significativa nel campo della progettazione di circuiti elettronici e di chip, secondo quanto spiegato dai ricercatori. L'impiego di materiali già noti e utilizzati nell'industria dei semiconduttori, come il silicio e il germanio, gli RFET offrirebbero miglioramenti notevoli in termini di consumo di potenza ed efficienza energetica.
La creazione di transistors tradizionali si avvale del processo di drogaggio chimico, che consiste nell'“inquinare” il materiale semiconduttore con atomi esterni per determinare la direzione del flusso della corrente elettrica. Una volta realizzato il transistor, questo meccanismo non può essere modificato
Con la sostituzione del processo complesso e costoso di drogaggio chimico con dei campi elettrici, si rende possibile la reconfigurazione dinamica dei transistor per eseguire diverse operazioni logiche. Secondo il professor Walter M. Weber della TU Wien, questa riconfigurazione avviene a livello delle "unità di commutazione fondamentali", anziché dover indirizzare le informazioni verso unità funzionali fisse. Tale approccio è considerato "estremamente promettente" per lo sviluppo futuro di applicazioni informatiche riconfigurabili e nell'ambito dell'intelligenza artificiale.
Il team di ricerca ha messo a punto la tecnologia di base degli RFET nel 2021 e ha recentemente dimostrato che i transistor programmabili possono essere impiegati per costruire tutti i circuiti logici fondamentali in un chip. Lo studio appena pubblicato presenta inverter, porte NAND/NOR e XOR/XNOR, capaci di modificare dinamicamente la loro modalità operativa durante l'esecuzione.
Questi nuovi transistor programmabili non mirano a sostituire completamente quelli fissi nel futuro prossimo, ma potrebbero coesistere e alimentare specifiche applicazioni informatiche dove la flessibilità è essenziale.
La natura riconfigurabile degli RFET riduce il numero totale di transistor necessari per i circuiti logici, diminuendo lo spazio richiesto per costruire i chip e abbassando il consumo di energia. Un unico circuito potrebbe offrire molteplici funzionalità alternando la polarità dei singoli transistor o dell'intero circuito. Questo innovativo approccio promette dunque di aprire nuove frontiere nell'efficienza e nella flessibilità del design dei circuiti elettronici, proiettando il mondo tecnologico verso un'era di dispositivi informatici più versatili ed energetici efficienti.