Ученые из MIT создали рабочий 16-битный процессор из нанотрубок

Ученые из MIT создали рабочий 16-битный процессор из нанотрубок

Команда исследователей из MIT разработала 16-битный микропроцессор при помощи углеродных нанотрубок и даже смогла запустить на нем программу.

Традиционные процессоры, основанные на кремнии, все ближе к лимитам того, насколько возможно уменьшение элементов, так что ученые активно изучают альтернативные материалы, подходящие для использования в чипах. Судя по опытам, сделанные из скрученных в трубочку листов углерода транзисторы, шириной в один атом, также известные как углеродные нанотрубки, однажды могут стать основой для вычислительной техники, предоставляя высокую производительность и низкое энергопотребление. 

Различные формы углерода, в том числе и нанотрубки, отличаются интересной историей, однако хайп в первую очередь связан с их рекордной прочностью в сравнении с размером, а также другими интересными свойствами в области электроники. Последние стали причиной, что ученые прогнозируют нанотрубкам энергоэффективность в 10 раз выше кремниевых полупроводников.

Первая научная работа, посвященная однобитному процессору на нанотрубках, была опубликована еще в 2013 году, однако теперь команда MIT под руководством Гейдж Хиллса и Кристиана Лау представила RV16X-NANO, использующий нанотрубки для транзисторов. Новый 16-битный чип был создан на основе стандартного процесса, который применяется в кремниевых чипах. По сути, можно сказать, что это обычный кремниевый процессор, только с углеродными нанотрубками вместо кремния.

Процессор работает достаточно хорошо, чтобы запускать программу HELLO WORLD, которая выводит соответствующую фразу. Производительность его сопоставима с процессорами, которые можно купить в хобби-магазине для встраивания в мини-робота.

Создание чипа начинается с кремниевой пластины. Исследователи погружают ее в раствор, содержащий нанотрубки. Когда пластина высыхает, нанотрубки удаляются — за исключением тех, что используются в качестве транзисторов. После этого добавляются металлические контакты, провода и пластины разрезают на микрочипы. 

Производство такого чипа потребовало температуры чуть ниже 325 градусов по Цельсию. Звучит горячо, но это ничто в сравнении с температурой выше 1000 градусов по Цельсию, которая необходима для производства кремниевых транзисторов. Такая "низкая" температура позволяет размещать дополнительные слои друг на друга, производя плотные трехмерные чипы. 

Финальная цель будет заключаться не в том, чтобы отказаться от десятилетий прогресса с кремнием, а использовать опыт и наработки для постепенной интеграции нанотрубок в существующую архитектуру. 

Первые попытки и доказательства концепций — это отличные новости для будущего как электроники, так и человечества в целом. 

9 Комментариев

  • От прогресса в работе с кремнием, никто не откажется. Технологии будут адаптированы под нанотрубки и всё. У вас начало и конец статьи друг другу противоречат малость.

    1
  • @Tirtirich, В начале статьи написано что "Однажды может стать Основой" не "Заменой", а конец статьи констатирует что отказа не будет. Так что противоречий нету.

    2
  • А чё там квантовые кампуктиры? Уже никому не нужны? Не оправдали ожиданий? Им пророчили будущее электроники, не? А сейчас уже съезжают на нанотрубки

    -5
  • @Imlerith, Никто не съезжает, просто разные ветви развития, учёных же много, вот они и разносторонне изучают альтернативы.

    2
  • @Q4ard, да ну, квантовые компьютеры ведь и правда слишком проблемные и нереальные за пределами лабораторий, даже, если их запустить в массовое производство, в окружающей среде отличной от специальной лаборатории они физически работать не будут, на стабильность их работы влияет буквально всё, что их окружает

    0
    • эта комната может считать 2+2, кому она нужна если можно нанять клерка. трата денег

      • этот шкаф - предел возможностей, и никогда не понадобится простому человеку
      • этот ящик может запускать 3х мерную реальность - круто, как в жизни почти
      • ого, коробочка оказывается не только звонить умеет
        вы находитесь здесь
      • квантовые компьютеры никогда не станут реальностью, тк уже есть кремний
    3
  • Видоизмененный углерод

    0
  • @Imlerith, в массовое производство их никто и не планировал, как ты себе представляешь персональный компьютер на квантовом процессоре? это скорее замена современных супер-компьютеров для научных вычислений.

    2
  • @Quark, в 60-е примерно так же говорили про компы на полупроводниках. =)

    1
Войдите на сайт чтобы оставлять комментарии.