Nanotubes de Carbone pour des Compilateurs Plus Rapides d'Ordinateur

Sujets Couverts

Introduction
Puce Neuve de Nanotube du Carbone d'IBM
La Route à Calculer de Carbone
D'Autres Nanotechnologies pour Calculer
     Graphenes
     Photonics
     L'Électronique Moléculaire
     Dispositifs Ferromagnétiques
Sources

Introduction

La demande de plus petits dispositifs avec une meilleure performance a piloté le développement des puces nanotube-basées de carbone, qui ouvrent des possibilités passionnantes pour l'entreprise de semiconducteurs. Un nanotube de carbone est fondamentalement une feuille de graphene, qui a des atomes de carbone disposés dans une configuration hexagonale formant de ce fait une feuille ayant l'épaisseur d'un atome unique. Cette feuille est enroulée sous forme de cylindre pour former un nanotube.

Les nanotubes de Carbone, qui ont été découverts en 1991, sont les plus grands nanostructures cylindrique connus pour exister et eux sont idéaux pour concevoir des choses minuscules telles que des puces. Assimilé au silicium, ces nanotubes sont également de bons semi-conducteurs les rendant très utiles dans le design électronique.

Puce Neuve de Nanotube du Carbone d'IBM

La Nanotechnologie de Nature a récent enregistré des expériences par les scientifiques à IBM qui expliquent des méthodes variées pour réaliser des puces pour ordinateurs avec une meilleure performance. Bien Que des nanotubes de carbone aient été connus pour avoir de meilleures propriétés électroniques comparées aux dispositifs silicium-basés existants, les barrages dans la manipulation de ces tubes ont été un obstacle en produisant des puces basées sur des nanotubes de carbone.

Pour surmonter le défi de l'Intégration de plusieurs milliard de nanotubes dans une puce unique, les chercheurs « ont cumulé » la puce de nanotube dans deux solutions et ont produit un époxyde en deux parties, en lequel des nanotubes ont été ferme liés aux régions d'hafnium mais pas au silicium sur la puce. Ceci a provoqué plusieurs nanotubes alignés en série avec chaque centimètre carré ayant milliard de nanotubes.

L'organisme de recherche d'IBM a conçu un alignement massif de transistor, avec chaque alignement ayant six nanotubes à une distance de 10 nanomètre à part. On dit que Ce modèle offre un gain de performances de 10 fois à un tiers de la consommation d'énergie de dispositifs existants. Bien Que ce soit une amélioration grande des méthodes existantes, l'équipe de recherche estime que beaucoup plus le travail est nécessaire pour découvrir de meilleurs moyens de manipuler ces nanotubes de taille variée et de formes.

Le Parc de Hongsik de chercheur d'IBM observe différentes solutions des nanotubes de carbone. Crédit d'Image : Chambre de Nouvelles d'IBM

La Route à Calculer de Carbone

L'utilisation des nanotubes de carbone en calculant a été discutée et prévue à plusieurs contacts et conférences globaux dans le passé.

Par exemple, la Substance et la conférence de Physique Condensées par 2008 de Matériaux se sont retenues par l'institut de la Physique discuté au sujet du contrat à terme de calculer et ont prévu que les nanotubes de carbone remonteront le silicium dans le secteur de semi-conducteur dans quelques années. La conférence a mis en valeur que le silicium peut ne pas supporter la demande pour produire les appareils électroniques miniaturisés. Les chercheurs d'Université de Leeds ont également enregistré que les nanotubes de carbone conduisent l'électricité et peuvent être idéaux pour l'usage dans les circuits électroniques à l'avenir. D'Autres entretiens à la conférence ont discuté les points faibles des ordinateurs de silicium et le besoin d'une meilleure technologie d'améliorer calculer la vitesse.

De Même, en 2011, les scientifiques d'IBM ont expliqué leurs prototypes de nanotube et de graphene qui aident l'intégration de calculer et d'appareils électroniques à Se Réunir International de Dispositifs d'Électron d'IEEE. La l'équipe de recherche a développé un bloc de mémoires comportant la technologie de CMOS sur un disque de 200 millimètres, menant au développement du dispositif informatique donnée-central sophistiqué, qui peut enregistrer des grands volumes de données qui peuvent être traitées dans moins qu'une fraction de seconde. L'équipe a affiché son transistor de nanotube de carbone et avait également prévu qu'elle révolutionnera la technologie informatique dans les années à venir.

Image d'IBM SEM des nanotubes de carbone déposée sur une tranchée vêtue en oxyde d'hafnium (HfO2) affichant la sélectivité extrêmement à haute densité et excellente (barre d'échelle : μm 2). Crédit : Chambre de Nouvelles d'IBM

D'Autres Nanotechnologies pour Calculer

Grâce aux multiples découvertes dans l'industrie de microprocesseur, la technologie de CMOS continue à statuer cette industrie. Cependant, le besoin des matériaux et des designs neufs d'améliorer la performance des appareils électroniques devient de plus en plus évident.

Indépendamment des nanotubes de carbone, les experts indiquent à l'extérieur le suivant comme successeurs susceptibles à la technologie silicium-basée de CMOS dans les années à venir.

Graphene

Graphene a été dans les nouvelles pour ses seules propriétés électroniques et son utilisation possible comme transistors dans des dispositifs nanoelectronic de prochain rétablissement. En Tant Que neuf, on s'attend à ce que les méthodes faisables pour la séparation et fabrication évoluent, graphene jouent une fonction clé dans des dispositifs informatiques très bientôt.

Photonics

Photonics est une autre technologie émergente qui utilise des photons au lieu des électrons et fait face de nouveau à des problèmes avec la production commerciale due aux frais énormes en produisant les composants optiques exotiques. Cette technologie, une fois sur le marché, est prétendue avoir le potentiel d'offrir des avantages grands en termes de calculer les vitesses et la consommation d'énergie.

L'Électronique Moléculaire

L'objectif de l'électronique moléculaire est de produire des transistors et des portes logiques utilisant les molécules uniques. Comme avec beaucoup d'autres dernières innovations technologiques, il y a plusieurs barrages en produisant ces composants moléculaires bien qu'on dise que ceux-ci aient les avantages extraordinaires tels que l'excellente épargne d'alimentation électrique et la bonne densité d'enregistrement de données.

Dispositifs Ferromagnétiques

Les Matériaux ferromagnétiques ont des domaines de nanoscale, qui sont étudiés considérable pour évaluer la possibilité de leur utilisation dans les microprocesseurs et le stockage de données, avec l'aide de leurs propriétés de magnétisation. Leurs propriétés intrinsèques rendent de forte stabilité aux données enregistrées dans elles car leurs domaines sont résistants aux radiations et non-volatiles.

Bien Que ces technologies soient à leur enfance, la demande énorme de plus petits et plus rapides dispositifs dans l'industrie calculante aidera si tout va bien à piloter plus de recherche et développement, qui mènera à la commercialisation de ces techniques dans un avenir proche.

En Attendant, la technologie de CMOS est entièrement exploitée par des constructeurs de microprocesseur. Début 2012, Intel a introduit sa suite de Passerelle de Lierre comportant une architecture de 22 nanomètre ayant un design de la « ailette » 3D. Elle destine également pour introduire des compilateurs basés sur l'architecture 14nm en quelques ans.

Indépendamment de la technologie adoptée, le contrat à terme est lumineux pour nano et les microprocesseurs et c'est juste une question de temps avant des ces trouvent leur chemin au marché de semi-conducteur de courant principal.

Sources

 

Date Added: Nov 21, 2012 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 12:18

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