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3D碳纳米管计算机芯片问世

更新时间  2021-11-07 23:24 阅读
本文摘要:碳纳米管使存储器和处理器能使用三维方式填充在一起,从而大幅提高了芯片的运营速度。 美国研究人员回应,他们用于碳纳米管替代硅为原料,让存储器和处理器使用三维方式填充在一起,减少了数据在两者之间的时间,从而大幅提高了计算机芯片的处理速度,运用此方法研制出的3D芯片的运营速度有可能超过目前芯片的1000倍。 研究人员之一、斯坦福大学电子工程学博士候选人马克斯夏拉克尔说明道,妨碍计算机运营速度的拦路虎在于,数据在处理器和存储器之间往返转换花费了大量的时间和能量。

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碳纳米管使存储器和处理器能使用三维方式填充在一起,从而大幅提高了芯片的运营速度。  美国研究人员回应,他们用于碳纳米管替代硅为原料,让存储器和处理器使用三维方式填充在一起,减少了数据在两者之间的时间,从而大幅提高了计算机芯片的处理速度,运用此方法研制出的3D芯片的运营速度有可能超过目前芯片的1000倍。

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  研究人员之一、斯坦福大学电子工程学博士候选人马克斯夏拉克尔说明道,妨碍计算机运营速度的拦路虎在于,数据在处理器和存储器之间往返转换花费了大量的时间和能量。然而,解决问题这个问题十分必须技巧。

存储器和中央处理器(CPU)无法放到同一块晶圆上,因为硅基晶圆必需被冷却到1000摄氏度左右;而硬件中的很多金属原件在此高温下就被融化了。  为此,夏拉克尔和导师萨布哈斯米特拉等人将目光投向了碳纳米管。夏拉克尔说道,碳纳米管具备轻巧、六边形结构相连极致的特点,能在低温下处置,与传统晶体管比起,其体积更加小,传导性更加强劲,并能反对较慢电源,因此其性能和能耗展现出相比之下好于传统硅材料。

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  但利用碳纳米管生产芯片并非易事。首先,碳纳米管的生长方式十分很差掌控;其次,不存在的少量金属性碳纳米管不会伤害整个芯片的性能。研究人员想方设法解决问题了这些问题,并于2013年生产出有全球首台碳纳米管计算机。然而,这台计算机既快又轻巧,且只有几个晶体管。

  现在,研究人员更加入了一步,研发了一种让存储器和晶体管层层冲刷的方法,新的3D设计方法大幅度减少了数据在晶体管和存储器之间往返的通勤时间,新的结构的计算速度为现有芯片的1000倍。而且,该研究团队还利用芯片新的架构,研制出了多个传感器晶圆,可用作观测红外线、特定化学物质等。接下来,他们想对这套系统展开升级,生产更大更加简单的芯片。  编辑圈点  电子元件的演化历程未曾暂停,它们显得更加小、更加强劲,同时更加廉价,与此同时,科学家根本没暂停过对于速度的执着。

两年前的秋天,斯坦福大学的一个科研团队研发降生界上第一台基于碳纳米管生产的计算机,迈进了挑战硅芯片计算机生产主流材料的第一步;两年后的2020-03-30 ,科学家让这款芯片沦为时髦的3D碳纳米管计算机芯片,我们不已感慨科学家的想象力,就连新的填充方式都能让计算机芯片提升1000倍的速度,必需手工点个拜!。


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