• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    שבב Jericho3-AI של ברודקום. צילום יחצ

    ברודקום ביטלה את המפעל בספרד – תמרור אזהרה לאירופה בשאיפתה לעצמאות שבבים

    מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג בכנס קומפיוטקס טאיוואן, 2023. צילום יחצ

    מנכ"ל אנבידיה מבקש רישיון לחדש את מכירת שבבי H20 לסין ומודיע על GPU חדש שתואם לרגולציות

    לוגו איגוד חברות השבבים -SIA

    הדוח השנתי של SIA: התאוששות הענף וחשש מהמכסים

    קיימות בתעשיית הטכנולוגיה. אילוסטרציה: depositphotos.com

    דו"ח חדש: ייצור שבבים ומרכזי נתונים חייבים לעבור לקיימות – לפני שהרגולציה תכפה זאת

    מיזוג MIPS לתוך גלובל פאונדריז. צילום יחצ גלובל פאונדריז.

    GlobalFoundries רוכשת את MIPS: מהפך בתעשיית שבבי ה־RISC

    שגשוג הכלכלה הבריטית תלוי בתעשיית השבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    שבבים כדרכון לגוש הG7: טכנולוגיית השבבים כבסיס לכוח גיאופוליטי בבריטניה

    Trending Tags

    • בישראל
      השקעות בהייטק הישראלי. נשארו למרבה המזל יציבות גם בזמן המלחמה. אילוסטרציה: depositphotos.com

      דוח חצי שנתי של סטארט־אפ ניישן: גידול חד בהשקעות הון סיכון וחזרה לעסקאות ענק

      מצלמת עומק של Realsense. צילום יחצ - אינטל

      RealSense נפרדת מאינטל והופכת לחברה עצמאית: נדב אורבך יכהן כמנכ"ל

      מערכת להחזרת שבבים שיוצרו על הירח לכדור הארץ. איור: אינטואיטיב מאשינס

      דרור בין: "הרחבת אנבידיה בצפון – הבעת אמון עמוקה בהייטק הישראלי"

      פרופ' אמנון שעשוע בהרצאה בכנס CES 2023. צילום: אבי בליזובסקי

      אינטל מוכרת מניות של מובילאיי בהיקף של 900 מיליון דולר תרד מ-88% ל-80% בעלות

      הלוויין דרור 1. איור: התעשייה האווירית

      שיגור מוצלח ללוויין הישראלי "דרור 1": צעד אסטרטגי לחיזוק ריבונות התקשורת של ישראל

      מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג "נכנס" לתוך המטהוורס. צילום יחצ

      אנבידיה חצתה את רף ה-4 טריליון דולר ובונה את עתיד ה-AI מישראל

      Trending Tags

      • מדורים
        • אוטומוטיב
        • בינה מלאכותית (AI/ML)
        • בטחון, תעופה וחלל
        • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
        • ‫יצור (‪(FABs‬‬
        • ‫צב"ד‬
        • ‫שבבים‬
        • ‫רכיבים‬ (IOT)
        • ‫תוכנות משובצות‬
        • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
        • תקשורת מהירה
        • ‫‪FPGA‬‬
        • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
      • מאמרים ומחקרים
      • צ'יפסים
      • Chiportal Index
        • Search By Category
        • Search By ABC
      No Result
      View All Result
      Chiportal
      • עיקר החדשות
        שבב Jericho3-AI של ברודקום. צילום יחצ

        ברודקום ביטלה את המפעל בספרד – תמרור אזהרה לאירופה בשאיפתה לעצמאות שבבים

        מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג בכנס קומפיוטקס טאיוואן, 2023. צילום יחצ

        מנכ"ל אנבידיה מבקש רישיון לחדש את מכירת שבבי H20 לסין ומודיע על GPU חדש שתואם לרגולציות

        לוגו איגוד חברות השבבים -SIA

        הדוח השנתי של SIA: התאוששות הענף וחשש מהמכסים

        קיימות בתעשיית הטכנולוגיה. אילוסטרציה: depositphotos.com

        דו"ח חדש: ייצור שבבים ומרכזי נתונים חייבים לעבור לקיימות – לפני שהרגולציה תכפה זאת

        מיזוג MIPS לתוך גלובל פאונדריז. צילום יחצ גלובל פאונדריז.

        GlobalFoundries רוכשת את MIPS: מהפך בתעשיית שבבי ה־RISC

        שגשוג הכלכלה הבריטית תלוי בתעשיית השבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

        שבבים כדרכון לגוש הG7: טכנולוגיית השבבים כבסיס לכוח גיאופוליטי בבריטניה

        Trending Tags

        • בישראל
          השקעות בהייטק הישראלי. נשארו למרבה המזל יציבות גם בזמן המלחמה. אילוסטרציה: depositphotos.com

          דוח חצי שנתי של סטארט־אפ ניישן: גידול חד בהשקעות הון סיכון וחזרה לעסקאות ענק

          מצלמת עומק של Realsense. צילום יחצ - אינטל

          RealSense נפרדת מאינטל והופכת לחברה עצמאית: נדב אורבך יכהן כמנכ"ל

          מערכת להחזרת שבבים שיוצרו על הירח לכדור הארץ. איור: אינטואיטיב מאשינס

          דרור בין: "הרחבת אנבידיה בצפון – הבעת אמון עמוקה בהייטק הישראלי"

          פרופ' אמנון שעשוע בהרצאה בכנס CES 2023. צילום: אבי בליזובסקי

          אינטל מוכרת מניות של מובילאיי בהיקף של 900 מיליון דולר תרד מ-88% ל-80% בעלות

          הלוויין דרור 1. איור: התעשייה האווירית

          שיגור מוצלח ללוויין הישראלי "דרור 1": צעד אסטרטגי לחיזוק ריבונות התקשורת של ישראל

          מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג "נכנס" לתוך המטהוורס. צילום יחצ

          אנבידיה חצתה את רף ה-4 טריליון דולר ובונה את עתיד ה-AI מישראל

          Trending Tags

          • מדורים
            • אוטומוטיב
            • בינה מלאכותית (AI/ML)
            • בטחון, תעופה וחלל
            • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
            • ‫יצור (‪(FABs‬‬
            • ‫צב"ד‬
            • ‫שבבים‬
            • ‫רכיבים‬ (IOT)
            • ‫תוכנות משובצות‬
            • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
            • תקשורת מהירה
            • ‫‪FPGA‬‬
            • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
          • מאמרים ומחקרים
          • צ'יפסים
          • Chiportal Index
            • Search By Category
            • Search By ABC
          No Result
          View All Result
          Chiportal
          No Result
          View All Result

          בית מאמרים ומחקרים מחקרי שוק פיתוח שבבים המחקים תאים חיים

          פיתוח שבבים המחקים תאים חיים

          מאת ד"ר משה נחמני
          21 מרץ 2010
          in מאמרים ומחקרים, מחקרי שוק
          elecronoc_mimic_living_cells
          Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

          תא יחיד בגוף האדם יותר יעיל מבחינה אנרגטית פי כעשרת אלפים מאשר כל ננו-טרנזיסטור דיגיטאלי הקיים כיום ואשר מהווה את אבן-הבניין הבסיסית בשבבים אלקטרוניים. בשנייה אחת, תא ביולוגי מבצע כעשרה מיליוני תגובות כימיות הצורכות אנרגיה בכמות מצטברת של פיקווואט אחד.
          .

          אלקטרוניקה המחקה תאים חיים. איור: כריסטין דנילוביץ', MIT


          תא יחיד בגוף האדם יותר יעיל מבחינה אנרגטית פי כעשרת אלפים מאשר כל ננו-טרנזיסטור דיגיטאלי הקיים כיום ואשר מהווה את אבן-הבניין הבסיסית בשבבים אלקטרוניים. בשנייה אחת, תא ביולוגי מבצע כעשרה מיליוני תגובות כימיות הצורכות אנרגיה בכמות מצטברת של פיקווואט אחד.

          המדען Rahul Sarpeshkar ממכון המחקר MIT מיישם עתה עקרונות אדריכליים הלקוחים מתאים חסכוניים באנרגיה אלו לשם התכנון של מעגלים אלקטרוניים דיגיטאליים-אנלוגיים היברידיים, חסכוניים באנרגיה. מעגלים שכאלו יוכלו לשמש יום אחד בעתיד לפיתוח מחשבי-על מהירים ביותר שיאפשרו חיזוי תגובות מורכבות של תאים לתרופות. הם עשויים לסייע לחוקרים גם לפתח מעגלים גנטיים מלאכותיים בתאים.

          בספרו החדש, " "Ultra Low Power Bioelectronics(Cambridge University Press, 2010), מצביע החוקר על קווי-הדמיון הרבים שבין תגובות כימיות המתרחשות בתא ובין זרימת חשמל במעגל חשמלי מקביל. הוא מתאר כיצד תאים ביולוגיים מבצעים חישובים אמינים למרות רעשי רקע ורכיבים רגישים המצויים בהם (המתייחסים לשינויים אקראיים באותות – הן חשמליים והן גנטיים). מעגלים שייבנו בעתיד על בסיס עקרונות אלו יתגברו על רעשים אלו תוך שימור על היעילות האנרגטית הגבוהה. יישומים מבטיחים בתחום זה כוללים מעבדי תמונות בטלפונים ניידים או שתלים מיוחדים במוח עבור העיוורים.

          "מעגלים חשמליים מהווים שפה לייצוג ולניסיון להבין כמעט כל דבר בעולמו, בין אם זה רשתות בביולוגיה, ובין אם זה רכבים," אומר החוקר, פרופסור להנדסה אלקטרונית ומדעי המחשב ב- MIT. "קיימת צורה אחידה ויעילה להביט על העולם הביולוגי באמצעות מעגלים חשמליים."

          מהנדסי מעגלים חשמליים מכירים כבר מאות גישות להפעלת מעגלים אנאלוגים באנרגיה נמוכה, להגברת אותות ולהפחתת רעשי רקע, ידע שסייע להם לפתח התקני אלקטרוניקה חסכוניים באנרגיה, כגון טלפונים ומחשבים ניידים, נגני מוסיקה וכדומה.

          "הנה תחום שהושקעו בו כחמישים שנים בהבנת העיצוב של מערכות מורכבות," מציין החוקר בהתייחסו לתחום של הנדסת חשמל. "עכשיו אנו יכולים לחשוב על ביולוגיה באותו האופן." הוא מקווה כי פיסיקאים, מהנדסים, ביולוגים וביוטכנולוגיים יעבדו יחדיו כחלוצים בתחום חדש זה, שאותו הוא מכנה אלקטרוניקה "ציטומורפית" (cytomorphic, שקיבלו את השראת עיצובם מתאים ביולוגיים).

          החוקר, מהנדס אלקטרוניקה בעל ניסיון רב-שנים בפיתוח מעגלים ביורפואיים חסכוניים באנרגיה, הרהר תכופות כיצד לנצל את הקשרים שבין ביולוגיה ואלקטרוניקה. בשנת 2009 הוא פיתח שבב רדיו חסכוני באנרגיה המחקה את המבנה של שבלול האוזן האנושי בכדי לסנן ולעבד אותות של טלפונים ניידים, אינטרנט, רדיו וטלוויזיה, בצורה מהירה וחסכונית יותר באנרגיה ממה שאפשר היה להאמין בזמנו.

          שבב זה, הידוע כשבלול אוזן בתדר רדיו (RF), הינו דוגמא ל"רכיבי אלקטרוניקה נוירו-מורפיים", תחום הקיים כעשרים שנים אשר נוסד ע"י המדען Carver Mead שהיה מדריכו של החוקר בקלטק. מעגלים נוירומורפיים מחקים מבנים ביולוגיים המצויים במערכת העצבים, כגון שבלול האוזן, רשתית העין ותאי מח. הרחבתו התפיסתית של החוקר מתחום האלקטרוניקה הנוירומורפית לאלקטרוניקה הציטומורפית מבוססת על בדיקתו את השאלות המצויות בבסיס הדינאמיקה של תגובות כימיות וזרימתם של אלקטרונים בתוככי מעגלים מקבילים להן. הוא גילה כי שאלות אלו, המסייעות בחיזוי התנהלותן של התגובות הכימיות, דומות למרבה ההפתעה, אפילו בתכונות רעשי-הרקע שלהן.

          תגובות כימיות (לדוגמא – הקבלה של מים ממימן וחמצן) מתרחשות בקצב מעשי רק אם מושקעת בהן מספיק אנרגיה המפחיתה את המחסום האנרגטי המונע מהן להתרחש באופן רגיל. זרז, כדוגמת אנזים, מסוגל להפחית מחסומים אלו. באופן דומה, אלקטרונים זורמים בתוככי מעגל חשמלי כאשר טרנזיסטור מנצל אנרגיית מתח חיצונית בכדי לאפשר להם להפחית את המחסומים המונעים מהם לנוע ממקור הטרנזיסטור לנקודת יציאתו. שינויים באנרגית המתח המסופקת לטרנזיסטור מפחיתים את המחסום ומגבירים את זרימת האלקטרונים בטרנזיסטורים, בדיוק כפי שמוסיפים אנזימים לתגובה כימית בכדי להאיצה.

          בסופו של דבר, ניתן להתייחס לתאים ביולוגיים כמעגלים המשתמשים בפרודות, יונים, חלבונים ודנ"א, במקום באלקטרונים וטרנזיסטורים. הקבלה זו מרמזת כי ייתכן ויהיה אפשרי לפתח שבבים אלקטרוניים – שאותם מכנה החוקר "מחשבים כימיים תאיים" – המחקים תגובות כימיות באופן יעיל ובסקאלת זמנים מהירה ביותר.

          דוגמא ליישום עוצמתי אפשרי של מעגל כזה טמון בהדמיה של רשת גנטית – יחסי הגומלין שבין גנים וחלבונים המבקרים את פעילותו וגורלו של התא החי. במאמר קודם שלו, משנת 2009, החוקר הדגים כיצד מעגל שכזה מסוגל לספק הדמיה של כל רשת גנטית ע"ג שבב. לדוגמא, מעגלים אלו יכולים לדמות את יחסי-הגומלין שבין גנים המעורבים בפרוק סוכר (לקטוזה) ובין גורמי תעתוק (transcription) המווסתים את ביטויים בתאי חיידקים.

          בשלב הבא, מתעתד החוקר לפתח מעגלים המחקים את יחסי-הגומלין בתוככי הגנום התאי השלם, יחסים החשובים למדענים בכך שהם מאפשרים להם להבין ולטפל טוב יותר במחלות מורכבות כגון סרטן וסכרת. בסופו של דבר, ייתכן וחוקרים יצליחו להשתמש בשבבים שכאלו לשם הדמיית גוף האדם כולו, מאמין החוקר. שבבים אלו יהיו הרבה יותר מהירים מאשר מחשבים המספקים הדמיות כיום, שמוגבלים מאוד בהדמיית ההשפעות של רעשי-רקע לא-ליניאריים הקיימים בתוככי התא. הוא בוחן גם כיצד עקרונות התכנון של מעגלים אלו יוכלו לסייע בהנדוס גנטי של תאים כך שיבצעו תפקידים מועילים, לדוגמא – איתור רגיש ומהיר של רעלנים ורעלים בסביבה.

          הידיעה ממכון המחקר

          {loadposition content-related}
          תגיות מחקרשבבים
          ד"ר משה נחמני

          ד"ר משה נחמני

          נוספים מאמרים

          מיחשוב קוונטי. אילוסטרציה: depositphotos.com
          מיחשוב קוונטי

          קרן לייזר אחת מגנה על אטומים מפני אובדן מידע

          סיבים אופטיים. אילוסטרציה: depositphotos.com
          מאמרים טכניים

          מדענים קובעים את השעון מחדש: צעד גדול לקראת הגדרה מחודשת של השנייה

          נשים בהייטק. אילוסטרציה: depositphotos.com
          נשים בהייטק

          תעשיית השבבים לא יכולה להרשות לעצמה לנטוש את הנשים

          מבחנות המכילות את קופולימרי הסיליקון החדשים, מופרדים לפי אורך השרשראות, מארוך לקצר, מספקות עדות חזותית לפער האנרגיה המשתנה בסיליקון המוליך למחצה החדש. הארה באור UV יוצרת קשת של מבחנות כשהשרשראות הארוכות זזות לכיוון הקצה האדום של הספקטרום הא
          מאמרים טכניים

          מדענים הפכו מבודד למוליך למחצה

          הפוסט הבא
          1gb-ddr333-sodimm-ram-memory-samsung

          היצע הרכיבים שהם COMMODITY עדיין הדוק

          כתיבת תגובה לבטל

          האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

          • הידיעות הנקראות ביותר
          • מאמרים פופולאריים

          הידיעות הנקראות ביותר

          • GlobalFoundries רוכשת את MIPS: מהפך בתעשיית שבבי ה־RISC
          • אינטל מוכרת מניות של מובילאיי בהיקף של 900 מיליון…
          • שבבים כדרכון לגוש הG7: טכנולוגיית השבבים כבסיס לכוח…
          • דרור בין: "הרחבת אנבידיה בצפון – הבעת אמון…
          • RealSense נפרדת מאינטל והופכת לחברה עצמאית: נדב…

          מאמרים פופולאריים

          • היתרון הישראלי בסכסוך האיראני – לוחמה מדויקת…
          • ענבר דג – דג נדיר בתעשיית השבבים
          • מסטארטאפ ניישן לסמיקונדקטור ניישן: כיצד הפכה ישראל…
          • מקרה קלרנה : האם הרומן עם הבינה מלאכותית הסתיים בבגידה?
          • אתגרי תכנון שבבים ב – 1.8 ננומטר

          השותפים שלנו

          לוגו TSMC
          לוגו TSMC

          לחצו למשרות פנויות בהייטק

          כנסים ואירועים

          כנסים ואירועים

          כנס ChipEx2025 יערך ב-13-14 במאי, 2025. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

          לחץ לפרטים

          הרשמה לניוזלטר של ChiPortal

          הצטרפו לרשימת הדיוור שלנו


            • פרסם אצלנו
            • עיקר החדשות
            • הצטרפות לניוזלטר
            • בישראל
            • צור קשר
            • צ'יפסים
            • Chiportal Index
            • TapeOut Magazine
            • אודות
            • מאמרים ומחקרים
            • תנאי שימוש
            • כנסים
            • אוטומוטיב
            • בינה מלאכותית
            • בטחון, תעופה וחלל
            • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
            • ‫יצור (‪(FABs‬‬
            • ‫צב"ד‬
            • ‫רכיבים‬ (IOT)
            • ‫שבבים‬
            • ‫תוכנות משובצות‬
            • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
            • ‫‪FPGA‬‬
            • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬

            השותפים שלנו

            כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

            דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

            No Result
            View All Result
            • עיקר החדשות
            • בישראל
            • מדורים
              • אוטומוטיב
              • בינה מלאכותית (AI/ML)
              • בטחון, תעופה וחלל
              • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
              • ‫יצור (‪(FABs‬‬
              • ‫צב"ד‬
              • ‫שבבים‬
              • ‫רכיבים‬ (IoT)
              • ‫תוכנות משובצות‬
              • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
              • ‫‪FPGA‬‬
              • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
              • תקשורת מהירה
            • מאמרים ומחקרים
            • צ'יפסים
            • כנסים
            • Chiportal Index
              • אינדקס חברות – קטגוריות
              • אינדקס חברות A-Z
            • אודות
            • הצטרפות לניוזלטר
            • TapeOut Magazine
            • צור קשר
            • ChipEx
            • סיליקון קלאב

            כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

            דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

            דילוג לתוכן
            פתח סרגל נגישות כלי נגישות

            כלי נגישות

            • הגדל טקסטהגדל טקסט
            • הקטן טקסטהקטן טקסט
            • גווני אפורגווני אפור
            • ניגודיות גבוההניגודיות גבוהה
            • ניגודיות הפוכהניגודיות הפוכה
            • רקע בהיררקע בהיר
            • הדגשת קישוריםהדגשת קישורים
            • פונט קריאפונט קריא
            • איפוס איפוס