Dostępny mikroprocesor z nanorurek węglowych

Brytyjska „Natura” Magazyn opublikował 28 października nowe opracowanie w dziedzinie obliczeń: zespół Massachusetts Institute of Technology wykorzystał ponad 14 000 tranzystorów nanorurek węglowych do stworzenia 16-bitowego mikroprocesora i wygenerował taki komunikat. Jego metody projektowania i produkcji pozwalają przezwyciężyć poprzednie wyzwania związane z nanorurkami węglowymi i będą stanowić wysokowydajną alternatywę dla krzemu w zaawansowanych urządzeniach mikroelektronicznych.

Tranzystory krzemowe stosowane w urządzeniach elektronicznych osiągają punkt krytyczny i nie można ich skutecznie rozszerzyć na zaawansowaną elektronikę. Nanorurki węglowe są potencjalnym alternatywnym materiałem do produkcji urządzeń o wysokiej wydajności. Są one również znane jako bucky tuby. Są lekkie i mają specjalną strukturę. Składają się z kilku warstw atomów węgla ułożonych w sześciokątny kształt z dziesiątkami warstw. Rura koncentryczna Obecnie nanorurki węglowe wykazują doskonałe właściwości mechaniczne i elektryczne, ale ich własne wady i zmienność ograniczają zastosowanie tych miniaturowych butli z atomem węgla w układach na dużą skalę.

Tym razem naukowiec z Massachusetts Institute of Technology Max Schulak i jego współpracownicy zaprojektowali i zbudowali mikroprocesor nanorurki węglowej w celu rozwiązania takich problemów. Wykorzystują proces spallingu, aby zapobiec wspólnej polimeryzacji nanorurek węglowych, aby uniemożliwić prawidłowe działanie tranzystora. Ponadto liczba nanorurek węglowych typu metalowego zamiast nanorurek węglowych typu półprzewodnikowego jest zmniejszona dzięki drobnej konstrukcji obwodu, a obecność tych ostatnich nie wpływa na działanie obwodu, przez co rozwiązuje się problemy związane z zanieczyszczeniami z nanorurek węglowych .

Zespół badawczy nazwał mikroprocesor „RV16X-NANO” i pomyślnie wykonał program w teście, aby wygenerować komunikat: „Witaj, świecie! Jestem RV16XNano, wykonany z nanorurek węglowych. "

Naukowcy doszli do wniosku, że to badanie wskazuje obiecujący kierunek dla elektroniki poza krzemem, biorąc pod uwagę, że mikroprocesor jest zaprojektowany i wyprodukowany zgodnie ze standardami branżowymi.

Od dawna przewidywano, że dominująca pozycja krzemu w polu chipowym może zakończyć się w rękach nanorurek węglowych. Ponieważ ten ostatni jest mniejszy i bardziej przewodzący niż konwencjonalne tranzystory, obsługuje również szybkie przełączanie, wydajność i wydajność energetyczna są znacznie lepsze niż tradycyjne materiały krzemowe. Jednak przez wiele lat nanorurki węglowe nie były w stanie znaleźć praktycznego zastosowania. Jednym z powodów jest to, że tryb wzrostu nie chce być „kontrolowany przez ludzi”; drugi to problem zanieczyszczeń, o ile niewielka ilość metalowych nanorurek węglowych spowoduje uszkodzenie wydajności całego procesora. Teraz, chociaż wiemy, że datę zastąpienia tradycyjnych tranzystorów krzemowych nanorurkami węglowymi wciąż trzeba obliczyć za 10 lat, najważniejszy krok został już zrobiony, a rewolucja w dziedzinie układów scalonych jest tuż za rogiem.