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更加快速的计算机处理器的碳 Nanotubes

包括的事宜

简介
IBM 的新的碳 Nanotube 筹码
向碳计算的路
计算的其他纳米技术
     Graphenes
     Photonics
     分子电子
     铁磁设备
来源

简介

对更小的设备的需求有更好的性能的驱动了碳基于 nanotube 的筹码的发展,打开半导体行业的扣人心弦的可能性。 碳 nanotube 基本上是 graphene 页,有被安排的碳原子在因而形成页的一个六角模式有一个唯一原子的厚度。 此页卷起以磁道的形式形成 nanotube。

碳 nanotubes,在 1991年被发现,是最大的圆柱形 nanostructures 已知的存在和他们对设计微小的事情是理想的例如筹码。 类似于硅,这些 nanotubes 也是使他们的好半导体非常有用在电子设计。

IBM 的新的碳 Nanotube 筹码

本质纳米技术由展示多种方法达到与更好的性能的计算机芯片的科学家最近报告了实验在 IBM。 虽然碳 nanotubes 知道有更好的电子属性与现有的基于硅的设备比较,在这些管的处理的障碍是在生产在碳 nanotubes 基础上的筹码的一个绊脚石。

要解决几十亿 nanotubes 的综合化的挑战到一个唯一筹码,研究员 “二重浸洗”在二个解决方法的 nanotube 筹码并且创建了两部分环氧, nanotubes 稳固地一定对铪地区,但是不对在这个筹码的硅。 这提升了在串联对齐的几 nanotubes 与有每平方厘米十亿 nanotubes。

IBM 研究小组分开设计了一个大晶体管列阵,当每个列阵有六 nanotubes 在远处 10 毫微米。 此设计说提供一个十倍的性能增量在现有的设备的电力消费的三分之一。 虽然这是从现有的方法的巨大改善,研究小组认为更大量工作是需要的发现更好的办法操作多种范围和形状这些 nanotubes。

IBM 研究员 Hongsik 公园观察碳 nanotubes 的不同的解决方法。 画象着作权: IBM 新闻编辑室

向碳计算的路

使用在计算的碳 nanotubes 以前辩论了并且预测在几个全球会议和会议上。

例如, 2008 凝聚了问题和材料物理学院举行的物理会议讨论关于远期计算并且预计碳 nanotubes 在几年内将替换在半导体部门的硅。 这个会议显示硅可能不持续需求导致小型化的电子设备。 利兹大学研究员也报告碳 nanotubes 执行电,并且可以在将来是理想的用于电子电路。 其他谈话在这个会议讨论硅计算机缺点和需要对于更好的技术改进计算速度。

同样,在 2011年, IBM 科学家展示了帮助计算和电子设备综合化在 IEEE 国际电子设备见面的他们的 nanotube 和 graphene 还原。 研究小组发展了以在一个 200 mm 薄酥饼的一种存储设备 CMOS 技术为特色,导致复杂的数据中心计算的设备的发展,可能存储高数据量在较少比一小部分可以被处理一秒钟。 这个小组显示了其碳 nanotube 晶体管和也预计它在以后几年将改革计算技术。

碳 nanotubes 的 IBM SEM 图象在沟槽存款的涂上在显示非常 (HfO2)高密度和非常好的选择性 (缩放比例棒的铪氧化物: 2 μm)。 赊帐: IBM 新闻编辑室

计算的其他纳米技术

由于在微芯片行业的几个发现, CMOS 技术继续控制此行业。 然而,需要对于新的材料和设计改进电子设备性能变得越来越明显。

除碳 nanotubes 外,专家在以后几年列出下列作为可能的接任人对基于硅的 CMOS 技术。

Graphene

Graphene 在其唯一电子属性的新闻和其可能的使用作为在下一代 nanoelectronic 设备的晶体管。 作为新,分隔的可行方法和制造在计算的设备演变, graphene 预计很快扮演一个关键角色。

Photonics

Photonics 是使用光子而不是电子的另一种新兴技术和再面对商业性生产的问题由于在导致异乎寻常的光学要素的巨大的费用。 此技术,一次在这个市场上,声称有潜在提供巨大好处根据计算速度和电力消费。

分子电子

分子电子的目标将导致晶体管和逻辑门使用唯一分子。 与许多其他最新的技术革新,有在大量生产这些分子要素的几个障碍,虽然这些说有非常福利例如非常好的功率储蓄和好数据密度。

铁磁设备

铁磁物质有 nanoscale 域,广泛地被学习估计他们的在微处理器和数据存储的使用的可能性,在他们的磁化属性帮助下。 因为他们的域辐射有抵抗性和非易变,他们的固有特性使高稳定性对在他们存储的数据。

虽然这些技术在他们的初期,对更小和更加快速的设备的巨大的需求在计算机产业有希望地将帮助驱动更多研究与开发,在不久的将来将导致这些技术商品化。

同时,微处理器制造商充分地利用 CMOS 技术。 在 2012年初, Intel 引入其以 22 nm 结构为特色的常春藤桥梁串联有 3D “飞翅”设计。 他们在两三数年后也打算介绍在 14nm 结构基础上的处理器。

不管采用的技术,远期为纳诺是明亮的,并且微处理器和它是时间问题在这些前寻找他们的道路对主流半导体市场。

来源

 

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

Last Update: 14. June 2013 12:06

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