27.09.2013 - «До настоящего времени углеродные нанотрубки использовались лишь в научно-исследовательских областях, и вот теперь они будут применяться на практике.»Ученые Стэнфордского университета создали первое вычислительное устройство, процессор и составляющие которого сделаны из углеродных нанотрубок. Без сомнения, это большой прорыв, могущий заменить кремниевые технологии.
Процессор нового устройства содержит всего 178 транзисторов, тогда как современные состоят из миллиардов. Нанотрубочный компьютер, в отличие от 32- и 64-разрядных, обрабатывает лишь бит информации и имеет частоту 1 КГц (меньше, чем смартфон).
Но не стоит относиться к этому слишком скептично, поскольку этот этап когда-то был пройден и кремниевыми транзисторами. Ученый из университета Иллинойса Нэреш Шэнбхэг (Naresh Shanbhag) говорит: "Впервые в истории науки и техники людям удалось создать работающий компьютер, основанный на отличной от традиционной CMOS-технологии".
В ходе разработки возникли две трудности. Поскольку углеродные нанотрубки выращиваются при химическом осаждении углерода из паровой фазы, они могут получить либо металлические, либо полупроводниковые свойства. Трубки с первыми свойствами могут привести к коротким замыканиям в микросхемах. Вторая трудность: трубки должны быть упорядочены и располагаться в одном направлении. Несмотря на определенные подложки, часть трубок отклоняется и замыкает тем самым электрическую цепь.
Для решения проблем были предприняты следующие меры: во-первых, пропуск сильного электрического тока, чтобы оставить только полупроводниковые трубки (металлические в процессе окисление превращаются в углекислый газ). Во-вторых, с помощью лазерной микрогравировки и микрорезки из предварительно созданной заготовки больших размеров удалены содержащие дефекты участки.
В целом, новый процессор может функционировать на операционной системе и имеет 20 основных команд из набора MIPS-архитектуры. Но на низком уровне он выполняет одну команду SUBNEG (вычитание и переход по указанному адресу, если результат вычитания – отрицательный). Однако с ее помощью можно реализовать сложные вычислительные алгоритмы.
Разумеется, ученым предстоит решить еще много сложностей. Способность разрезания в методе оптической литографии равна 1 микрометру, поэтому на 1 кв км площади умещается всего 5 нанотрубок. Плотность размещения трубок планируется увеличить в 100-200 раз для увеличения скорости работы электронных схем и экономической эффективности производства. Также необходимо найти способ равномерно располагать транзисторы для обеспечения одинаковой структуры чипов из углеродных нанотрубок.
Читайте также
19 элементов периодической системы Д.И. Менделеева претерпели изменения в атомарном весе
Патент новой емкой аккумуляторной батареи от компании Tesla Motors
Началась разработка боевого робота «BigDog»
ESA в скором времени запустит на поверхности Марса роботов-змей
Переход зоотропа на новый уровень
Марсоход Curiosity не нашел метан в атмосфере Марса
Голландскими студентами установлен мировой рекорд по ускорению электрического автомобиля
Google собирается победить смерть
0 комментариев