如果我们喜欢绿色植物和稍微简化的图像,我们可以说当前的芯片设计得像我们的村庄或住宅区。每个单元或建筑物水平展开,让人感觉很舒适。
直接的推论是,我们显然需要基础设施、道路,以便居民或数据从一处传输到另一处。例如,从家庭到办公室,从内存到处理器。对于人类和数据来说,旅行时间可能会很长而且很拥挤,这会浪费时间和精力。
摩天大楼可以节省时间
这就是为什么来自三所美国大学的研究人员与斯坦福大学的工程师合作创建了一种革命性的新型多层建筑,其形状像一座摩天大楼。这种新方法称为纳米工程计算系统技术,简单来说就是N3XT。它的设计理念是,计算机运行所需的不同单元按楼层分组,楼层重叠,就像在建筑物中一样。
“N3XT 将像摩天大楼的地板一样集成处理器和内存,并将这些组件与数百万个“通孔”连接起来,从而消除数据瓶颈,这些“通孔”充当小型电子电梯”,斯坦福大学新闻稿解释道。
那么我们就会很想反对 3D 硅芯片的存在。但美国研究人员已经有了答案。这些设计起来极其复杂。不同的层次也是单独准备然后堆叠、叠加而不是直接组装。 N3XT 项目的研究人员解释说,这些芯片的制造还需要非常高的温度,以防止一级损坏另一级。相反,他们的解决方案直接以叠加层的形式嵌套使用碳纳米管晶体管制造的不同组件。“它将计算单元和存储器浸入超级电子设备中”,斯坦福工程师解释道。纳米材料也消除了对高温的需要。
大转变,大跨越
如果采用这种新方法需要“投资巨大”对于零部件行业来说,前景非常有吸引力。与传统电路相比,N3XT 方法将更快地传输数据,并且使用更少的功耗。
“当您将更高的速度和更低的功耗结合起来时,N3XT 系统的性能比传统方法高出千倍。””,斯坦福大学的黄教授解释道。
为了实现这样的性能,学术界因此采用了纳米材料,这将使其能够到达硅无法到达的地方,从而获得高度。不同层的倍增也将提供以指数方式增加可用功率的可能性:“对于 N3XT,整体确实大于部分之和”提出这种新架构的科学文件的合著者、斯坦福大学教授 Kunle Olutokun 评论道,他帮助优化了软件和硬件之间的交互。
显然,与硅芯片一样,必须考虑加热问题。因此,为了避免由于过热而导致性能下降,还提供了通风级。
面向未来的未来芯片
斯坦福大学副教授 Suhhasish Mitra 表示,N3XT 芯片旨在提供满足未来计算需求的火力。例如,在这个世界中,需要快速可靠地处理大量数据才能解决公共卫生问题。斯坦福大学的研究人员已于 2014 年制造了一款芯片来证明他们的方法的有效性。他们的最新工作证实了这条路线具有巨大的潜力。明天,我们的数据将是城市老鼠。他们可能会像摩天大楼一样移动,乘坐电梯走得更快,得到更快的处理。与人类不同,没有人会后悔寒冷的平原上苍白的早晨的苍白,也不会后悔阳光明媚的周末友好的烧烤......
来源 :
斯坦福大学