Alternatives aux transistors

J'essaie de penser à des alternatives aux transistors, simplement parce que je suis curieux. Je ne me soucie pas tant des caractéristiques d'amplification des transistors que de leur capacité à créer des portes logiques. Voici ce que j'ai jusqu'à présent, quelqu'un pourrait-il ajouter à ma liste?

Tubes à vide: duh

Relais: Des relais normalement fermés sont tout ce dont vous avez besoin pour créer une porte logique. Des relais normalement ouverts sont également utiles.

Mag-ampères: des amplificateurs magnétiques pourraient être utilisés pour créer des portes logiques similaires à la logique transistor-transistor.

Ferrite Toroids: Il s'avère qu'ils peuvent être utilisés pour effectuer des opérations logiques, mais ils ne peuvent pas être utilisés tout à fait comme des portes logiques normales. http://www.youtube.com/watch?v=nQXjm7ru--s

Quelques échantillons seulement.
De nombreuses possibilités.

Relais: - potentiellement très performant grâce à la possibilité d'avoir plusieurs contacts et contacts inverseurs.

Logique de relais - cela vous donnera une très bonne introduction

Ordinateur relais R500 - conversation agréable

Vidéo - Ordinateur relais Harry Porter

(Vous avez mal lu).

Vidéo - Ordinateur relais convenant à un son maladroit et convenablement bricolé

Commutateur crossbar: Un bloc de commutateur spécialisé non rotatif bidimensionnel connu sous le nom de "commutateur crossbar" a constitué la base de nombreux centraux téléphoniques et serait adaptable pour en faire un moteur logique à usage général.

Exemple

Commutateur de barre transversale photo comme art

Wikipedia - Commutateur Crossbar

Système de commutation crossbar numéro 5 (est vivant)

Vidéo excessivement sombre du commutateur crossbar russe au travail

Interrupteur pas à pas: Une autre variante du relais est un sélecteur mécanique rotatif unidimensionnel ou bidimensionnel à positions multiples. Un tel "ordinateur" basé sur cette technologie était (est) un central téléphonique "pas à pas ou" Strowger ".

Si vous ne les avez jamais vus / entendus fonctionner, ce sera une surprise. Si vous l'avez, ce sera un jogger de mémoire. Le tableau Western Electric Strowger en jeu

Beaucoup de ces

Wikipédia

Fluidique:

Utilisation d'un écoulement de fluide sans pièces mobiles dans les commutateurs réels pour effectuer des fonctions logiques et arithmétiques.

Wikipédia dit:

• La fluidique, ou logique fluidique, est l'utilisation d'un fluide pour effectuer des opérations analogiques ou numériques similaires à celles effectuées avec l'électronique.

• La base physique de la fluidique est la pneumatique et l'hydraulique, basées sur les fondements théoriques de la dynamique des fluides. Le terme fluidique est normalement utilisé lorsque les appareils n'ont pas de pièces mobiles, de sorte que les composants hydrauliques ordinaires tels que les vérins hydrauliques et les distributeurs à tiroir ne sont pas considérés ou appelés appareils fluidiques.

  Les années 1960 ont vu l'application de la fluidique à des systèmes de contrôle sophistiqués, avec l'introduction de l'amplificateur fluidique. Un jet de fluide peut être dévié par un jet plus faible le frappant sur le côté. Cela fournit une amplification non linéaire , similaire au transistor utilisé dans la logique numérique électronique. Il est principalement utilisé dans des environnements où la logique numérique électronique n'est pas fiable, comme dans les systèmes exposés à des niveaux élevés d'interférences électromagnétiques ou de rayonnements ionisants.

  La nanotechnologie considère la fluidique comme l'un de ses instruments. Dans ce domaine, des effets tels que les forces d'interface fluide-solide et fluide-fluide sont souvent très importants. Les fluides ont également été utilisés pour des applications militaires.

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Amplificateur fluidique (de la page Wikipedia ci-dessus):

Britannica dit -

Logique des bulles microfluidiques

Fluidique utilisant des bulles

Ils disent:

Nous avons inventé une nouvelle famille logique qui implémente la logique booléenne universelle, la bistabilité et de nombreux autres traits associés à une famille logique évolutive utilisant des fluides non miscibles dans les géométries microfluidiques. Une bulle dans un canal représente un peu. Mais contrairement à l'électronique, un peu d'informations peut également transporter une charge utile chimique, ce qui nous permet de manipuler des matériaux et des informations en même temps. Ce paradigme relie chimie et calcul.

Nous décrivons diverses portes ET / OU / NON présentant une amplification, une bascule à bascule présentant une mémoire bistable d'un bit, des compteurs, des circuits en cascade comme un oscillateur en anneau, un synchroniseur de bulles, etc. La famille logique peut être utilisée pour contrôler des réacteurs à flux segmenté (réacteurs à gouttelettes) de manière évolutive sans aucun élément de contrôle externe. La technologie de la plate-forme simplifie considérablement la conception de systèmes microfluidiques de "laboratoire sur puce" à grande échelle avec des applications dans le criblage à haut débit, la combinatoire, l'optofluidique intégrée et les technologies d'impression.

• Les interactions de bulles non linéaires par les champs de force hydrodynamiques sont exploitées pour construire des portes logiques universelles fonctionnant à faible nombre de Re dans les fluides newtoniens. Mémoire microfluidique

  Les dispositifs à logique à bulles peuvent être montés en cascade pour former de nombreux éléments de circuits numériques tels que des oscillateurs en anneau, des compteurs.

  Les réseaux à échelle fluidique non linéaire sont utilisés pour synchroniser deux flux de bulles, corrigeant ainsi toute erreur de synchronisation.

Livre gratuit en ligne:

LA PRÉHISTOIRE DE L'ORDINATEUR NUMÉRIQUE, DES RELAIS AU CONCEPT DE PROGRAMME MÉMORISÉ, 1935-1945

Et plus ... :-)

Je voudrais à nouveau mentionner les relais. Les relais microélectromécaniques (MEMS) pourraient en fait devenir un concurrent sérieux pour les transistors.

Si vous pouvez les rendre assez petits, ils peuvent commuter assez rapidement, certainement assez rapidement pour remplacer les transistors dans de nombreux applicaticons comme les microcontrôleurs de faible puissance où la vitesse n'est pas une priorité. Deuxièmement, contrairement aux transistors, ils ne présentent aucune fuite, ce qui les rend très utiles pour les applications à très faible consommation.

Vous pouvez déjà acheter ces choses en tant qu'appareils discrets, et un jour nous pourrions même les voir intégrés dans des circuits à plus grande échelle.

Mise à jour:

Malheureusement, ceux-ci ont été abandonnés en raison de la faible demande des clients et il n'y a pas de pièce de rechange.

Graphène

Aujourd'hui, l'alternative la plus importante au transistor est probablement le graphène : une feuille monoatomique d'atomes de carbone avec un réseau très régulier a été étudiée dans le but de remplacer le silicium.

Dans le graphène, les électrons se déplacent avec des lois plus similaires à l'optique, et ils peuvent être envoyés sur le réseau en trajectoires rectilignes; de plus, en appliquant des champs électriques dans différentes régions du réseau, il est possible de dévier ces trajectoires et, finalement, de construire des commutateurs.

Maintenant que la technologie MOS au silicium se rapproche de la limite physique, il semble que le graphène nous donnera une nouvelle marge d'amélioration.

L'inconvénient est que vous ne pouvez pas le faire à la maison (probablement).

L'informatique quantique

Ceci est également considéré comme l'évolution des ordinateurs: l'informatique quantique utilise la propriété des particules quantiques d'être dans tous les états possibles jusqu'à l'observation. Ainsi, pour les chercheurs, il pourra considérer tous les résultats possibles d'une opération en même temps.

Inconvénients: vous ne pouvez pas le faire à la maison et, honnêtement, je ne pense pas que ce soit une possibilité réaliste. Mais qui sait.

À la maison

Si vous souhaitez effectuer des changements à la maison, il existe d'autres alternatives:

• Utilisez la conductibilité de l'eau et des tuyaux en mouvement pour créer l'interrupteur;

• lasers / LED et miroirs / septa servo-actionnés;

• optocoupleurs;

• triacs (travail avec AC);

Gears!

Babbage a conçu son moteur de différence pour effectuer des calculs numériques, mais vous pouvez créer des moteurs similaires qui peuvent faire tout ce que vous voulez, à condition que vous puissiez le décrire en logique.

Sandia Labs a utilisé des engrenages parmi d'autres fonctions mécaniques pour créer un mécanisme de micro-verrouillage MEMS . Pas aussi rapide que l'électronique, mais plusieurs ordres de grandeur plus rapide que les mécanismes à engrenages mécaniques classiques.

Ce n'est rien de nouveau. Le mécanisme grec d' Anticythère vieux de 2100 ans est une interaction complexe des engrenages et était un ordinateur astronomique.