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官方网站|3D碳纳米管计算机芯片问世运行速度可达现有芯片的1000倍

时间:2021-01-19
本文摘要:美国研究人员回答说,以碳纳米管代替硅为原料,通过三维填充存储和处理器之间的数据时间减少,大大提高了计算机芯片的处理速度。用这种方法开发的3D芯片可以比现在的芯片快1000倍。 研究人员之一斯坦福大学电子工程博士候选人马克斯沙拉克尔解释说,妨碍计算机运行速度的障碍是在处理器和内存之间来回需要很多时间和精力。碳纳米管可以三维填充内存和处理器,大大提高了芯片的工作速度。但是,解决问题这个问题需要很强的技巧。

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美国研究人员回答说,以碳纳米管代替硅为原料,通过三维填充存储和处理器之间的数据时间减少,大大提高了计算机芯片的处理速度。用这种方法开发的3D芯片可以比现在的芯片快1000倍。

研究人员之一斯坦福大学电子工程博士候选人马克斯沙拉克尔解释说,妨碍计算机运行速度的障碍是在处理器和内存之间来回需要很多时间和精力。碳纳米管可以三维填充内存和处理器,大大提高了芯片的工作速度。但是,解决问题这个问题需要很强的技巧。

硅基晶片需要冷却到1000摄氏度左右,因此不能将内存和CPU(中央处理器)放在同一个晶片上。硬件的许多金属原件在这种高温下熔化了。

为此,沙拉克尔和导师萨布哈斯密特拉等人将目光投向了碳纳米管。沙拉克尔表示,碳纳米管具有轻、六角形结构连接的极限特点,可以低温处置,与传统晶体管相比,体积小、导电性强、可以反对较慢的电源,性能和能耗优于传统硅材料。

但是利用碳纳米管制作芯片并不容易。首先,碳纳米管的生长方式很差。第二,不存在的少量金属碳纳米管不会伤害整个芯片的性能。研究人员设法解决这些问题,于2013年生产了世界上第一台碳纳米管计算机。

但是这台电脑又快又轻,只有几个晶体管。现在研究人员进一步开发了冲洗存储器和晶体管层的方法,新的3D设计方法大大减少了往返于晶体管和存储器之间的数据通勤时间,新结构的计算速度是现有芯片的1000倍。另外,该研究组利用芯片的新体系结构,开发了多种传感器晶圆,可用于观测红外、特定化学物质等。接下来,他们想升级这个系统,以生产更大更简单的芯片。

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碳纳米管结构:由单个原子层划痕组成,相当于人类头发宽度的千分之一的编辑店电子元件的进化过程没有停止,看起来更小、更强、更便宜,同时科学家们对速度的执着也没有停止。两年前的秋天,斯坦福大学的一个研究小组开发了第一台以碳纳米管生产为基础的电脑,迈出了挑战硅芯片计算机生产的第一步。两年后的2020-03-30,当科学家们将该芯片沦为时尚的3D碳纳米管电脑芯片时,我们感慨科学家的想象力,甚至新的充电方式都能让电脑芯片加速1000倍,所以要手工膜拜!。


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