Procesory

Naukowcy z MIT wyprodukowali procesor z nanorurek węglowych - takie układy zastąpią obecne CPU

opublikowano przez Paweł Maziarz w dniu 2019-08-29

Układ opracowany przez naukowców z MIT śmiało można nazwać kamieniem milowym we wdrażaniu nowej technologii. Za kilka(naście) lat takie procesory mogą zastąpić tradycyjne, krzemowe układy.

Krzem to podstawowy surowiec do budowy procesorów, ale za jakiś czas jego możliwości technologiczne się skończą i producenci będą musieli sięgnąć po alternatywne materiały półprzewodnikowe. Jednym z następców krzemu mogą być nanorurki węglowe – co prawda technologia ta dopiero raczkuje, ale niedawno naukowcom z Instytutu Technologicznego w Massachusetts (MIT) udało się osiągnąć kolejny kamień milowy w produkcji układów scalonych.

Procesor z nanorurek węglowych

Zespołowi pod przewodnictwem profesora Maxa M. Shulakera udało się wyprodukować procesor składający się z ponad 14 tys. tranzystorów polowych z nanorurkami węglowymi (CNFET) o średnicy 1 mikrona. Co istotne, naukowcy wykorzystali tutaj technologie stosowane przy produkcji tradycyjnych, krzemowych układów.

RV16XNano - procesor z nanorurek węglowych

RV16XNano, bo właśnie o nim mowa, to 16-bitowy układ o taktowaniu 10 kHz (kiloherców) oparty na otwartej architekturze RISC-V. Jednostka mogła wykonywać wszystkie obsługiwane instrukcje, a w celu demonstracji jej potencjału, badacze posłużyli się zmodyfikowaną wersją legendarnego programu „Hello world” - nanorurkowy procesor wypisał hasło „Hello, World! I am RV16XNano, made from CNTs.”

Możliwości układu oczywiście w żaden sposób nie mogą się równać z obecnymi procesorami wykonanymi z krzemu (te wykorzystują miliardy tranzystorów o częstotliwości kilku gigaherców i są produkowane w 14-, 10- lub nawet 7-nanometrowej litografii). Z całą pewnością można jednak mówić o osiągnięciu kamienia milowego. Dla porównania, sześć lat temu zespół Shulakera opracował 1-bitowy procesor z zaledwie 178 tranzystorów CNFET, a pięć lat temu koncern IBM zapowiadał układ składający się z 10 000 tranzystorów CNFET (tylko w teorii, bo mówiono o możliwościach technologicznych).

Kiedy procesory z nanorurek węglowych?

Tranzystory z nanorurek węglowych mogą pracować z dużo wyższymi częstotliwościami niż te z krzemu, a przy tym cechują się 10-krotnie lepszą efektywnością energetyczną. Niestety, produkcja nanorurkowych tranzystorów na dużą skalę jest problematyczna – trudno uzyskać materiał o bardzo dużej skali czystości (dla zaawansowanych obwodów ideałem jest tutaj nierealne 99,999999%), więc często mają one wady i w efekcie stają się bezużyteczne. Naukowcom z MIT udało się jednak opracować nowe techniki produkcji, co pozwoliło obniżyć rygor czystości (do „zaledwie” 99,99%) i w znacznym stopniu poprawiło uzysk produkcji układów. Szczegóły techniczne produkcji nawet opisano w artykule prestiżowego czasopisma Nature.

Naukowcy chwalą się, że RV16XNano to najbardziej zaawansowany układ wykonany w nadchodzącej nanotechnologii, która pozwoli opracować dużo wydajniejsze i energooszczędne komputery. Na tę chwilę trudno powiedzieć kiedy procesory w całości wykonane z nanorurek węglowych trafią do sprzedaży, ale według szacunków Shulakera (bardzo optymistycznych) może stać się to w ciągu najbliższych pięciu lat. Zainteresowanych tematem odsyłamy do artykułu na stronie Instytutu Technologicznego w Massachusetts.

Źródło: MIT

marketplace

Komentarze

9
Zaloguj się, żeby skomentować
avatar
Dodaj
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    Wcale nie musi nic zastąpić. Już 10 lat temu można było słyszeć że grafen zaraz zastąpi krzem za 5 lat. OLEDy też miały zastąpić LCD a najpewniej nigdy tego w pełni nie zrobią. Ileż to już było rewelacyjnych technologi mających zastąpić aktualnie stosowane baterie a ciągle 3000mAh to dość standardowa pojemność baterii w telefonie. Poziom tego portalu zrównuje się z poziomem jego szaty graficznej.
    Zaloguj się
    11
  • avatar
    Po grze w Fallouta 4 nie mam do nich zaufania ;) ;) ;).
    #TheInstitute
  • avatar
    No pewnie, polski grafen się nie przyjął, bo wynaleźli go Polacy, ale hamerykańskie to już dobre^^
    Zaloguj się
    -8