世界第一,巨大的飞跃。更好的是,对迄今为止主要是实验或理论的内容进行了物理证实。美国斯坦福大学的一个工程师团队创造了第一台不使用硅元件而是使用碳纳米管(CNT,英文为Carbon Nanotubes)的计算机。
迈向未来的第一步
因此,这可能是迈向更紧凑、更快、更节能的新一代电子元件的第一步。“许多人都在谈论碳纳米管电子器件带来的超越硅的新时代”领导该团队的计算机工程师和研究人员之一 Subhasish Mitra 宣称,“但是很少有使用这种创新技术的完整数字系统的演示。这是证据。 »
纠正或避免缺陷
证明 CNT 能够信守承诺,并且 IT 可能在未来十年内被彻底颠覆。实际上花了大约十五年的时间才可以组装碳纳米管以获得晶体管。
然而,这些纳米管并非没有缺陷。因此,为了实现第一台计算机(基本的,是的,但功能齐全),斯坦福大学的科学家们必须建立一个电路制造过程,然后创建一个简单的电路来证明碳纳米管可以用来进行计算。
需要解决两个问题
这意味着他们必须解决两个主要问题。首先是由于碳纳米管的一个特性。有些行为类似于金属线,因此不断传导电流,这与可以“关闭”的半导体不同。
为了克服第一点,斯坦福大学的研究人员“简单地”想到了一个绝妙的主意:关闭所有好的碳纳米管。然后他们给电路供电。然后,集中在金属纳米管中的电流使它们升温至燃烧和蒸发的程度。
然后,科学家们必须解决对齐纳米管的问题,因为最轻微的缺陷都可能导致芯片内出现错误。他们选择开发一种强大的算法,建立不同电路厚度的图,无论碳纳米管排列得好还是不好,都能保证组件的运行。
一条漫长的路
他们就是这样建造出一台包含 178 个晶体管的计算机的。这个数字不是与所选流程有关的限制的结果,而是与大学可用的机器有关的限制的结果。
该计算机能够执行计算操作,甚至运行 MIPS 的一个版本,这是由 20 世纪 80 年代斯坦福大学教授、现任这所著名大学校长 John Hennessy 创建的一组指令。
虽然这一经验是向前迈出的一大步,但该技术的成熟仍需要多年的研究,特别是使现有的工艺适应工业生产。