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Engineering team increases power efficiency for future computer processors

Mar. 6, 2014 — Have you ever wondered why your laptop or smartphone feels warm when you’re using it? That heat is a byproduct of the microprocessors in your device using electric current to power computer processing functions — and it is actually wasted energy.


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Now, a team led by researchers from the UCLA Henry Samueli School of Engineering and Applied Science has made major improvements in computer processing using an emerging class of magnetic materials called “multiferroics,” and these advances could make future devices far more energy-efficient than current technologies.

With today’s device microprocessors, electric current passes through transistors, which are essentially very small electronic switches. Because current involves the movement of electrons, this process produces heat — which makes devices warm to the touch. These switches can also “leak” electrons, making it difficult to completely turn them off. And as chips continue to get smaller, with more circuits packed into smaller spaces, the amount of wasted heat grows.

The UCLA Engineering team used multiferroic magnetic materials to reduce the amount of power consumed by “logic devices,” a type of circuit on a computer chip dedicated to performing functions such as calculations. A multiferroic can be switched on or off by applying alternating voltage — the difference in electrical potential. It then carries power through the material in a cascading wave through the spins of electrons, a process referred to as a spin wave bus.

A spin wave can be thought of as similar to an ocean wave, which keeps water molecules in essentially the same place while the energy is carried through the water, as opposed to an electric current, which can be envisioned as water flowing through a pipe, said principal investigator Kang L. Wang, UCLA’s Raytheon Professor of Electrical Engineering and director of the Western Institute of Nanoelectronics (WIN).

“Spin waves open an opportunity to realize fundamentally new ways of computing while solving some of the key challenges faced by scaling of conventional semiconductor technology, potentially creating a new paradigm of spin-based electronics,” Wang said.

The UCLA researchers were able to demonstrate that using this multiferroic material to generate spin waves could reduce wasted heat and therefore increase power efficiency for processing by up to 1,000 times. Their research is published in the journal Applied Physics Letters.

“Electrical control of magnetism without involving charge currents is a fast-growing area of interest in magnetics research,” said co-author Pedram Khalili, a UCLA assistant adjunct professor of electrical engineering. “It can have major implications for future information processing and data-storage devices, and our recent results are exciting in that context.”

The researchers previously applied this technology in a similar way to computer memory.

Sergiy Cherepov, a former UCLA postdoctoral scholar, was the lead author on the research. Cherepov, Khalili and Wang are members of the National Science Foundation-funded Center for Translational Applications of Nanoscale Multiferroic Systems (TANMS), which focuses on multiferroic device applications.

The research was funded by the Defense Advanced Research Projects Agency’s Non-Volatile Logic program and the by the Nanoelectronics Research Initiative through the WIN.

Other authors included Juan G. Alzate, Kin Wong , Mark Lewis, Pramey Upadhyaya, Jayshankar Nath and Mingqiang Bao of UCLA’s electrical engineering department; Alexandre Bur, Tao Wu and TANMS director Gregory Carman of UCLA’s mechanical and aerospace engineering department; and Alexander Khitun, adjunct professor of electrical engineering at UC Riverside’s Bourns College of Engineering.

Le tout premier trailer de Star Wars dévoilé en 1976

Si pour la plupart d’entre nous, Star Wars a toujours existé, si ses personnages phare font aujourd’hui partie de la culture populaire, dans les années 1970, le monde s’apprêtait à les découvrir. Et c’est au travers de ce trailer qu’ils ont pu, pour la première fois, voir Leia, Han, Chewbacca et consort…

Dévoilé en 1976, ce trailer du film que l’on connaît désormais comme l’Episode IV: Un Nouvel Espoir annonçait une énorme saga de science-fiction. Point de texte déroulant « Il y a bien longtemps, dans une galaxie lointaine, très lointaine… », point de musique signée John Williams, mais une voix off: « Quelque part dans l’Espace, voici ce qui pourrait être en train de se passer. »

La 20th Century Fox et George Lucas présentait donc leur film davantage comme « l’histoire d’un garçon, d’une fille et de l’Univers » que comme cette énorme épopée de science-fiction. La suite, on la connait. Le film sort le 25 Mai 1977 et réalise plus de 1,5 million de dollars de recettes le premier week-end, une véritable surprise pour toute l’équipe.

Plus de 35 ans après, les yeux seront maintenant rivés vers le trailer du septième opus signé J. J. Abrams.

Amateur de LEGO et de ninjas, cette vidéo est pour vous

On vous le dit tout de suite, si vous n’aimez ni l’un ou l’autre, ou si vous n’êtes pas ouvert à la réalisation d’animations image par image avec les briques de notre enfance, passez votre chemin, vous n’aimerez pas ce qui va suivre.

Counter656, un utilisateur de Youtube, a créé cette vidéo de deux combattants LEGO s’opposant en duel. Les deux ninjas commencent à s’en mettre plein la tronche gentiment, avant de faire appels à quelques pouvoirs : éclairs, boules de feu, tornades.
Et que serait un combat sans la destruction du décor ? Surement pas un vrai combat. Heureusement pour le spectacle, quelques briques comptent parmi les victimes des dommages collatéraux.

Les effets spéciaux sont de la partie, couplés à de très bons bruitages de lames s’entrechoquant et des pas légers de nos deux compères masqués. Certes, la grandeur n’a rien à avoir avec la reproduction de la bataille du gouffre de Helm dont nous vous avons déjà parlé ici, mais cette vidéo est tout de même agréable à regarder, courte. Nous, on vous la conseille pour passer les deux prochaines minutes.