Carbonio Nanotubes per gli Esboscatori Universali Più Veloci del Computer

Argomenti Coperti

Introduzione
Nuovo Chip di Nanotube del Carbonio di IBM
La Strada alla Computazione del Carbonio
Altre Nanotecnologie per Computare
     Graphenes
     Fotonica
     Elettronica Molecolare
     Unità Ferromagnetiche
Sorgenti

Introduzione

La domanda di più piccole unità con la prestazione migliore ha determinato lo sviluppo ai dei chip basati nanotube del carbonio, che aprono le possibilità emozionanti per l'industria a semiconduttore. Un nanotube del carbonio è basicamente una lamiera sottile di graphene, che ha atomi di carbonio sistemati in un reticolo esagonale che forma così una lamiera sottile che ha spessore di singolo atomo. Questa lamiera sottile è acciambellata sotto forma di un cilindro formare un nanotube.

I nanotubes del Carbonio, che sono stati scoperti nel 1991, sono i più grandi nanostructures cilindrici conosciuti per esistere ed essi sono ideali per la progettazione delle cose minuscole quali i chip. Simile a silicio, questi nanotubes sono egualmente buoni semiconduttori che li rendono molto utili nella progettazione elettronica.

Nuovo Chip di Nanotube del Carbonio di IBM

La Nanotecnologia della Natura recentemente ha riferito gli esperimenti dagli scienziati ad IBM che dimostrano i vari metodi per raggiungere i chip di computer con la prestazione migliore. Sebbene i nanotubes del carbonio siano conosciuti per avere migliori beni elettronici confrontati alle unità basate a silicio esistenti, le barriere nella manipolazione di questi tubi sono state uno scoglio nella produzione dei chip basati sui nanotubes del carbonio.

Per sormontare la sfida di Integrazione di parecchio miliardo nanotubes in un singolo chip, i ricercatori “hanno accumulato doppio reddito„ il chip del nanotube in due soluzioni ed hanno creato un epossidico in due parti, in cui i nanotubes sono stati limitati saldamente alle regioni dell'afnio ma non al silicio sul chip. Ciò ha provocato parecchi nanotubes stati allineati in serie rispetto ad ogni centimetro quadrato che ha miliardo nanotubes.

Il gruppo di ricerca di IBM ha progettato una schiera massiccia del transistor, con ogni schiera che ha sei nanotubes ad una distanza di 10 nanometro a parte. Questo modello è detto per offrire un aumento di 10 volte della prestazione ad un terzo del consumo di energia di unità attuali. Sebbene questo sia un grande miglioramento dai metodi attuali, il gruppo di ricerca ritiene che molto più il lavoro sia necessario scoprire i migliori modi manipolare questi nanotubes di varie dimensione e forme.

La Sosta di Hongsik del ricercatore di IBM osserva le soluzioni differenti di nanotubes del carbonio. Credito di Immagine: Stanza di Notizie di IBM

La Strada alla Computazione del Carbonio

L'uso dei nanotubes del carbonio nella computazione è stato dibattuto e preveduto stato a parecchie riunioni e conferenze globali nel passato.

Per esempio, i 2008 Hanno Condensato la conferenza di Fisica dei Materiali e della Materia tenuta dall'istituto di Fisica discusso circa il futuro di computazione ed hanno predetto che i nanotubes del carbonio sostituiranno il silicio nel settore a semiconduttore durante alcuni anni. La conferenza ha evidenziato che il silicio non può sostenere la domanda per produrre gli apparecchi elettronici miniaturizzati. I ricercatori dell'Università di Leeds egualmente hanno riferito che i nanotubes del carbonio conducono l'elettricità e possono essere ideali per uso in circuiti elettronici in futuro. Altri colloqui alla conferenza hanno discusso le imperfezioni dei computer del silicio e la necessità per una migliore tecnologia migliorare la velocità di computazione.

Similmente, nel 2011, gli scienziati di IBM hanno dimostrato i loro prototipi del graphene e del nanotube che aiutano l'integrazione di computazione e degli apparecchi elettronici alla Riunione Internazionale delle Unità di Elettrone di IEEE. Il gruppo di ricerca ha sviluppato un'unità di memoria che caratterizza la Tecnologia CMOS su un wafer da 200 millimetri, piombo allo sviluppo dell'unità di calcolo dato-centrica specializzata, che può memorizzare i grandi volumi di dati che possono essere elaborati in di meno che una frazione di secondo. Il gruppo video il suo transistor del nanotube del carbonio ed egualmente aveva predetto che rivoluzionerà la tecnologia di computazione nei prossimi anni.

Immagine di IBM SEM dei nanotubes del carbonio depositati su una fossa ricoperta in ossido dell'afnio (HfO2) che mostra selettività estremamente ad alta densità ed eccellente (barra del disgaggio: μm 2). Credito: Stanza di Notizie di IBM

Altre Nanotecnologie per Computare

Grazie alle parecchie scoperte nell'industria del microchip, la Tecnologia CMOS continua a regolare questa industria. Tuttavia, la necessità per i nuovi materiali e progettazioni di migliorare la prestazione degli apparecchi elettronici sta diventando sempre più evidente.

Oltre ai nanotubes del carbonio, gli esperti quotano fuori quanto segue come i successori probabili alla Tecnologia CMOS basata a silicio nei prossimi anni.

Graphene

Graphene è stato nelle notizie per i sui beni elettronici unici e nel suo uso possibile come transistor in unità nanoelectronic della generazione seguente. Come nuovo, i metodi fattibili per la separazione e montaggio si evolvono, graphene si pensa che svolgano un ruolo chiave in unità di calcolo molto presto.

Fotonica

La Fotonica è un'altra tecnologia di emergenza che usa i fotoni invece degli elettroni ed ancora sta affrontando i problemi con produzione commerciale dovuto le spese enormi nella produzione delle componenti ottiche instabili. Questa tecnologia, una volta nel servizio, è reclamata per avere il potenziale di offrire i grandi vantaggi in termini di velocità e consumo di energia di computazione.

Elettronica Molecolare

Lo scopo di elettronica molecolare è di produrre i transistor ed i circuiti logici facendo uso di singole molecole. Come con molte altre le ultime innovazioni tecnologiche, ci sono parecchie barriere nella massa producendo queste componenti molecolari sebbene questi siano detti per avere vantaggi straordinari quali i risparmi di energia eccellenti e la buona densità di dati.

Unità Ferromagnetiche

I materiali Ferromagnetici hanno domini del nanoscale, che stanno studiandi estesamente per valutare la possibilità del loro uso in microprocessori e nell'archiviazione di dati, con l'aiuto dei loro beni di magnetizzazione. I Loro beni intrinsechi rendono l'alta stabilità ai dati memorizzati in loro poichè i loro domini sono resistenti alle radiazioni e non volatili.

Sebbene queste tecnologie siano alla loro infanzia, la domanda enorme di più piccole ed unità più veloci nell'industria informatica eventualmente contribuirà a determinare più ricerca e sviluppo, che piombo alla commercializzazione di queste tecniche nell'immediato futuro.

Nel Frattempo, la Tecnologia CMOS completamente sta sfruttanda dai produttori del microprocessore. All'inizio del 2012, Intel ha introdotto la sua serie del Ponte dell'Edera che caratterizza un'architettura di 22 nanometro che ha una progettazione “dell'aletta 3D„. Egualmente intendono presentare gli esboscatori universali basati sull'architettura 14nm in una coppia di anni.

Indipendentemente dalla tecnologia adottata, il futuro è luminoso per nano ed i microprocessori e è appena una questione di tempo prima dei questi trovano il loro modo al servizio a semiconduttore della corrente principale.

Sorgenti

 

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

Last Update: 14. June 2013 12:26

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