英石。研究人員說，一種新的設計和構建計算機芯片的新方法可能會導致快速處理至少比現有芯片最佳的速度快1000倍。
新方法依賴於稱為碳納米管的材料，使科學家可以在三個維度上構建芯片。
這3D設計籌碼的設計師之一馬克斯·舒拉克（Max Shulaker）說，使科學家能夠將存儲數據的記憶和數字處理的處理器交織在一起。 [10種將改變您生活的技術這是給出的
Shulaker在9月10日在“等等，什麼？”時說，減少兩個要素之間的距離可以大大減少計算機完成工作的時間。國防高級研究項目局（美國軍方研究部門）主持的技術論壇。
進步放慢
在過去50年中，計算能力的不可分割的進步在很大程度上要歸功於製造越來越小的矽的能力電晶體，為計算機進行邏輯操作的三方面電氣開關。
根據摩爾定律這是一項粗略的規則，首先由半導體研究員戈登·E·摩爾（Gordon E.按照他的預測，晶體管變得更加微妙，幾乎最少的部分僅測量5納米，而功能最小的部分僅具有7納米的大小。 （為了進行比較，人毛的平均鏈約100,000納米寬。）
但是，大小的減小意味著粒子的量子效應在這個規模上可能會破壞其功能。專家說，因此，摩爾法律可能會在未來10年內結束。除此之外，將晶體管縮小到苦澀的末端可能不會使計算機更快。
通勤時間很長
Shulaker說，通往更快計算機的主要障礙不是標記處理器速度，而是記憶問題。
大數據分析要求計算機在真正驚人的數據中從一些以前未知的位置繪製一些微小的數據。然後，計算機必須在計算機的內存（通常是硬盤驅動器）和處理器之間來回穿過（相對）的巨大電線（相對）的電線，從而將信息穿梭，並面對整個路徑的電阻速度。 [超級智能機器：7機器人期貨這是給出的
Shulaker說：“如果您嘗試在計算機中運行它，那麼您將花費96％以上的時間只是閒置，絕對什麼都不做。” “您正在浪費大量的力量。”例如，中央處理單元（CPU）等待一塊數據以從內存中進行返回旅行，例如，即使沒有計算東西，計算機仍在跳動。
但是，解決內存cpu“通勤時間”很棘手。舒拉克說，這兩個組件不能放在同一晶片中，因為必須將基於矽的晶片加熱到約1,800華氏度（1,000攝氏度），而在這些溫度下，硬盤驅動器（或固態驅動器）中的許多金屬元素融化。
碳納米管
為了解決這個問題，Shulaker及其顧問在斯坦福大學，Subhasish Mitra和H.-S.菲利普·黃（Philip Wong）看著完全不同的材料：碳納米管，或由碳原子製成的微型網狀棒，可以在低溫下處理。碳納米管（CNT）具有與常規矽晶體管相似的電性能。
Shulaker告訴Live Science，在矽晶體管和CNT晶體管之間的正面競爭中，CNT會獲勝。 ” “這將是一個更好的晶體管；它可以更快；它使用的能量較少。 ”
但是，碳納米管以一種無序的方式生長，“類似於一碗意大利麵條”，這對於製作電路不利。因此，研究人員開發了一種在狹窄的凹槽中生長納米管的方法，將納米管引導成對齊。
但是還有另一個障礙。儘管有99.5％的納米管變得對齊，但一些散落者仍將處於位置。為了解決這個問題，研究人員發現，在芯片中的某些斑點鑽孔可以確保即使是帶有任性管的芯片也可以按預期工作。
另一個問題是，儘管大多數CNT具有半導體的特性（例如矽），但幾種表現就像普通的導電金屬一樣，無法預測哪些試管會不良。 Shulaker補充說，這幾個指揮管會破壞整個芯片，甚至不得不將一小部分籌碼扔掉是沒有意義的。作為一種補救措施，Shulaker和他的同事本質上“關閉”了所有半導體CNT，留下了巨大的電流震動，以通過其餘的導電納米管循環。 Shulaker說，高電流會加熱並僅分解導電的納米管，就像納米級保險絲一樣吹動。
2013年，該團隊構建了一台CNT計算機，他們在《自然》雜誌中描述了該計算機。然而，那台計算機緩慢而笨重，晶體管相對較少。
現在，他們創建了一個用於堆疊內存和晶體管層的系統，而小線將兩者連接起來。 Shulaker說，新的3D設計削減了晶體管和內存之間的運輸時間，而所得的架構可以產生閃電般的計算速度，其速度最多比其他可能的速度快1000倍。該團隊使用新的體系結構，建造了各種各樣的傳感器晶片可以檢測到從紅外光到環境中特定化學物質的所有內容。
下一步是進一步擴展系統，以使更大，更複雜的芯片更大。
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