Альтернативи транзисторам

Я намагаюся придумати альтернативи транзисторам, просто тому, що мені цікаво. Мене хвилює не стільки посилення характеристик транзисторів, скільки їх здатність робити логічні ворота. Ось що у мене поки що, може хтось, будь ласка, додати до мого списку?

Вакуумні пробірки: duh

Реле: Нормально закриті реле - це все, що вам потрібно зробити для будь-яких логічних воріт. Зазвичай відкриті реле також корисні.

Mag-amps: Магнітні підсилювачі можуть використовуватися для створення логічних воріт аналогічно логіці транзистора-транзистора.

Ferrite Toroids: Виявляється, їх можна використовувати для виконання логічних операцій, але їх не можна використовувати як звичайні логічні ворота. http://www.youtube.com/watch?v=nQXjm7ru--s

Лише кілька зразків.
Багато можливостей.

Реле: - потенційно дуже здатні завдяки здатності мати декілька контактів та перемикання контактів.

Логіка реле - це дасть вам дуже вдале вступ

Релейний комп'ютер R500 - приємна розмова

Відео - Релейний комп'ютер Гаррі Портера

(Ви неправильно читали).

Відео - Чудово зробіть собі відповідний незграбний звуковий релейний комп'ютер

Перемикач поперечини: двовимірний неротаційний блок комутаторів, відомий як «перемикач поперечної смуги», став основою багатьох телефонних станцій і був би пристосований для створення логічного двигуна загального призначення.

Приклад

Перемикач фотографії як мистецтво

Вікіпедія - перемикач

Система перемикання перекладини № 5 (живе)

Надмірно темне відео російського перекладинки на роботі

Покроковий перемикач: Ще один варіант реле - це багатопозиційний одновимірний або двовимірний обертовий механічний селектор. Одним із таких "комп'ютерів", що базувався на цій технології, була (є) "покрокова або" стринггерська "телефонна станція.

Якщо ви ніколи не бачили / не чули, щоб вони працювали, це стане несподіванкою. Якщо у вас це буде, це буде пробіжка пам'яті. Західний електричний стригерний розподільний пристрій у грі

Багато таких

Вікіпедія

Рідина:

Використання потоку рідини без рухомих частин у фактичних вимикачах для виконання логічних та арифметичних функцій.

У Вікіпедії сказано:

• Fluidics або Fluidic логіка - це використання рідини для виконання аналогових або цифрових операцій, аналогічних тим, що виконуються з електронікою.

• Фізичною основою флюїдики є пневматика та гідравліка, заснована на теоретичних засадах динаміки рідини. Термін "флюїдики" зазвичай використовується, коли пристрої не мають рухомих деталей, тому звичайні гідравлічні компоненти, такі як гідроциліндри та шпунтові клапани, не вважаються або називаються текучими пристроями.

  У 1960-х роках було застосовано флюїдики до складних систем управління, із впровадженням флюїдного підсилювача. Струмінь рідини можна відбити слабшим струменем, що вдаряє по ній. Це забезпечує нелінійне підсилення , аналогічне транзистору, який використовується в електронній цифровій логіці. Він використовується в основному в середовищах, де електронна цифрова логіка була б ненадійною, як у системах, що піддаються впливу високих рівнів електромагнітних перешкод чи іонізуючих випромінювань.

  Нанотехнологія розглядає флюїдику як один із її інструментів. У цій галузі такі ефекти, як стик між рідиною-тверда речовина та рідина-рідина, часто мають велике значення. Рідини також використовуються для військових застосувань.

__

Рідкий підсилювач (зі сторінки Вікіпедії вище):

Британіка каже -

Логіка мікрофлюїдної міхура

Рідина з використанням бульбашок

Вони кажуть:

Ми винайшли нове логічне сімейство, яке реалізує універсальну булеву логіку, бістабільність та численні інші риси, пов’язані з масштабованим логічним сімейством, використовуючи не змішувані рідини в мікрофлюїдних геометріях. Бульбашка в каналі являє собою трохи. Але на відміну від електроніки, трохи інформації також може нести хімічну корисну навантаження, що дозволяє нам маніпулювати матеріалами та інформацією одночасно. Ця парадигма поєднує хімію та обчислення.

Ми описуємо різні ворота І / АБО / НЕ, що демонструють ампліфікацію, перемикання фліп-флопа, що демонструє бістабільну однобітну пам’ять, лічильники, каскадні схеми, такі як кільцевий генератор, синхронізатор міхура тощо. Сімейство логіки може використовуватися для управління сегментованими потоковими реакторами (краплинні реактори) масштабованим способом без будь-яких зовнішніх елементів керування. Технологія платформи значно спрощує розробку широкомасштабних мікрофлюїдних систем «лабораторія на чіпі» із застосуванням в екрані з високою пропускною здатністю, комбінаториці, інтегрованій оптофлюїдиці та технологіях друку.

• Нелінійні взаємодії бульбашок гідро-динамічними силовими полями використовуються для побудови універсальних логічних воріт, що працюють при низькому кількості Re в ньютонових рідинах. Мікрофлюїдна пам'ять

  Логічні пристрої міхура можуть каскадно утворювати численні елементи цифрової схеми, такі як кільцеві генератори, лічильники.

  Нелінійні флюїдні мережі сходів використовуються для синхронізації двох потоків бульбашок, виправляючи таким чином будь-яку помилку синхронізації.

Безкоштовна онлайн-книга:

ПРЕГІСТОРІЯ ЦИФРОВОГО КОМП'ЮТЕРА, ВІД ВІДНОШЕННЯ ДО КОНЦЕПЦІЇ ЗБЕРЕЖЕНОЇ ПРОГРАМИ, 1935-1945

І більше ... :-)

Я хотів би ще раз згадати реле. Мікро електричні механічні реле (MEMS) можуть насправді стати серйозним конкурентом транзисторам.

Якщо ви можете зробити їх досить маленькими, вони можуть перемикатися досить швидко, звичайно, досить швидко, щоб замінити транзистори в багатьох додатках, таких як MCU низької потужності, де швидкість не є пріоритетною. По-друге, на відміну від транзисторів, вони не мають протікання, що робить їх дуже корисними для застосувань наднизької потужності.

Ви вже можете купувати ці речі як дискретні пристрої, і одного дня ми можемо навіть побачити їх інтегрованими в схеми більшого масштабу.

Оновлення:

На жаль, вони були припинені через низький попит клієнтів, і немає запасної частини.

Графен

Напевно, найважливішою альтернативою транзистору в даний час є графен : вивчений моноатомний лист атомів вуглецю з дуже регулярною решіткою з метою заміни кремнію.

У графені електрони рухаються із законами, схожими на оптику, і їх можна направляти через ґрати в прямолінійних траєкторіях; крім того, застосовуючи електричні поля в різних регіонах решітки, можна відхилитися від цих траєкторій і, зрештою, побудувати вимикачі.

Тепер, коли технологія MOS кремнію наближається до фізичної межі, схоже, що графен дасть нам нові переваги для вдосконалення.

Мінус полягає в тому, що ви не можете зробити це вдома (імовірно).

Квантові обчислення

Це також розглядається як еволюція комп'ютерів: квантові обчислення використовують властивість квантових частинок перебувати у кожному можливому стані до моменту спостереження. Тож для дослідників вона зможе одночасно розглянути всі можливі результати операції.

Недоліки: ви не можете зробити це вдома, і, чесно кажучи, я не думаю, що це реальна можливість. Але хто знає.

Вдома

Якщо ви хочете зробити деякі перемикачі в домашніх умовах, є ще кілька альтернатив:

• Використовуйте провідність води та рухомих труб для створення вимикача;

• лазери / світлодіоди та дзеркала / септа з сервоприводом;

• оптрони;

• тріаки (робота з змінного струму);

Шестірні!

Беббідж розробив свій двигун різниці для чисельних розрахунків, але ви можете створити подібні двигуни, які можуть робити все, що завгодно, за умови, що ви можете описати це логікою.

Компанія Sandia Labs використовувала передачі серед інших механічних функцій для створення механізму мікроблокування MEMS . Не так швидко, як електроніка, але на кілька порядків швидше, ніж класичні механічні зубчасті механізми.

Це нічого нового. Грецький механізм Антикітера 2100 років - це складна взаємодія передач і був астрономічним комп'ютером.