单壁碳纳米管与液晶混合作用下微电极阵列的光学显微照片随着
摩尔定律的放慢
，工程师正在仔细检查各种选择，这些选择将有助于在法律用尽后继续进行计算。 人工智能必将在其中发挥作用。 也许是量子计算机。 但是计算机领域中存在一些奇怪的事物，其中一些在2017年11月的
IEEE重装计算国际会议上得到了展示。
此外，还显示了一些经典计算的很酷的版本，例如可逆计算和神经形态芯片。 除了它们之外，还提出了一些公众不太熟悉的选择，例如光子芯片，加速AI，纳米机械梳齿逻辑和“超维”语音识别系统。 本文列出了奇怪的和可能有效的选择。
冷量子神经元
工程师常常羡慕大脑神奇的能量效率。 单个神经元的每个信号花费约10 fJ（10
-15 J）。 美国国家标准技术研究院（NIST）的迈克尔·施耐德（Michael Schneider）及其同事认为，使用由两种不同类型的
约瑟夫森接触所产生的人工神经元，他们可以接近这一数字。 这些是基于电子对通过势垒隧穿的超导设备，并且是当今工业实验室中创建的最先进的量子计算机的基础。 他们的选择之一，磁性约瑟夫森接触，具有可以随时改变，改变电流和磁场的特性。 两个触点的使用方式都可以使它们产生的电涌能量大约为zepto焦耳-比fJ [
或10 -21 J /大约 10倍]低100,000倍
。 佩雷夫 ]。
NIST的科学家已经弄清楚了如何将这些设备连接在一起并从中形成神经网络。 在模拟中，他们训练了神经网络以识别三个字母（z，v和n-神经网络的基本测试）。 理想情况下，如果您包括将系统冷却到所需的4 K的能量浪费，则网络只能使用2 attojoules [10
-18 J]或2 fJ来识别字母。当然，有时所有工作都不尽人意。 但是，假设可以在工程师的帮助下将它们消除，那么您将获得一个神经网络，该网络消耗的能量与人脑相当。
有线计算
在高级处理器中，晶体管的封装非常紧密，并且将它们连接到电路的连接比以往更紧密。 当来自一条线路的信号通过虚假连接干扰其邻居时，这会导致交叉失真。 堪萨斯城密苏里大学的
Navin Kumar Maka及其
同事没有尝试改变方案来避免失真，而是决定利用它们。 Mac告诉工程师，按照今天的观点，干扰信号被认为是故障信号。 “现在我们想将其用于逻辑工作。”
他们发现相互连接的某种安排可以模仿逻辑元件和电路的操作。 想象一下，三根通讯线平行。 向一侧或两条侧线上施加电压会导致在中央一侧出现杂散电压。 这样，您将获得具有两个输入的OR逻辑元素。 在仔细地在晶体管上四处添加之后，该团队创建了AND，OR和XOR元素，以及执行传递功能的电路。 当您将给定区域中的晶体管数量与CMOS进行比较时，便具有优势。 例如，交叉失真逻辑电路仅需要三个晶体管即可执行XOR，而CMOS使用14个，则占用了三分之一以上的空间。
攻击纳米气泡！
英国达勒姆大学的科学家和工程师教了一种纳米材料薄膜来解决分类问题，例如，在
乳房X光照片上发现癌变病变。 他们使用革命性的算法和专门创建的电子电路，将电脉冲通过电极阵列发送到溶解在液晶中的碳纳米管混合物。 随着时间的流逝，纳米管（包括导电性和半导电性）自组装成覆盖电极的复杂网络。
该网络能够解决优化问题的关键部分。 此外，如果第二个问题比第一个问题简单，她可以学习解决第二个问题。
她很好地解决了这些问题吗？ 在一种情况下，结果可与人工相比。 在另一种情况下，情况稍差一些。 然而，令人惊讶的是它通常能起作用。 “我们需要记住，我们在液晶中形成了碳纳米管气泡”，在达勒姆（Durham）帮助设计了该系统的
埃莉诺·维索尔·高丁 （
Eleanor Vissol-Gaudin）说。
硅电路板
长期以来，计算机开发人员一直遭受着数据在处理器内部快速有效地移动以及它们之间缓慢而有损失地移动之间的不匹配问题的困扰。
加利福尼亚大学洛杉矶分校的工程师认为，这个问题与芯片主体和与其通信的电路板的性质有关。 水晶盒和印刷电路板导热不良，因此它们限制了能耗，增加了将位从一个芯片转移到另一个芯片所需的能量，并通过增加延迟来降低计算机的速度。 业界了解这些缺点，并且越来越集中于在一个外壳中放置多个芯片。
Punit Gupta和他的大学同事相信，如果我们能完全摆脱水晶盒和电路板的使用，计算机会更好。 他们建议用一块硅基板代替印刷电路板。 在这种“整体硅材料”上，没有外壳的芯片可以以100微米的距离压在一起，并使用与集成电路中相同的导体进行连接-这将有助于限制延迟和能量消耗，并开发出更紧凑的产品系统。
古普塔说，如果行业朝这个方向发展，它将导致制造的集成电路发生变化。 集成的硅材料将有助于将“单个芯片上的系统”分离成较小的部分，这些较小的部分将执行单个芯片系统的各种内核的功能。 毕竟，在没有延迟和效率的情况下，芯片上内核的紧密排列将不再具有明显的优势，并且生产较小的芯片会更便宜。 此外，硅的导热性比印刷电路板好，因此这些处理器可以超频至高时钟速度，而无需担心散热问题。