Нанотехнологии - УрФО

Перейти на основной сайт
ИА ИНВУР Логотип Инновационного портала УрФО
Вы здесь: Главная // Публикации

Первый процессор из углеродных нанотрубок

Добавлено: 2013-10-16, просмотров: 875



Миниатюризация электроники — главная движущая сила компьютерной революции, она позволила добиться нынешней мощности и энергоэффективности компьютеров. И хотя прогресс в кремниевых микросхемах ещё продолжается, но появляются и более совершенные технологии производства электроники.

habrahabr-carbon-nanotube-processor-1.jpg4-дюймовая пластина содержит микропроцессоры из углеродных нанотрубок

Одно из самых перспективных направлений — углеродные нанотрубки. Учёные уже собирали из них отдельные транзисторы (первый показали в 1998 году) и убедились, что уникальный материал обеспечивает гораздо более высокую энергоэффективность при таком же быстродействии, что и кремниевые транзисторы.

Но сейчас произошло историческое событие, которое наверняка войдёт в учебники. Группа учёных из Стэнфордского университета собрала первый в истории полноценный процессор целиком из углеродных нанотрубок. Научная работа заслуженно попала на обложку журнала Nature.

habrahabr-carbon-nanotube-processor-2.jpgИзображение с обложки журнала Nature, снимок процессора на углеродных нанотрубках со сканирующего электронного микроскопа, с обработкой в графическом редакторе

habrahabr-carbon-nanotube-processor-3.pngНастоящее фото со сканирующего микроскопа

habrahabr-carbon-nanotube-processor-4.pngЛогическая схема процессора

Как и первые в истории ламповые ЭВМ, этот процессор обладает совсем слабыми техническими характеристиками и смешной производительностью. Фактически, он выполняет арифметические операции даже медленнее, чем человек. Частота процессора всего 1 кГц (зато он двухпоточный). Но это всё равно принципиально важное концептуальное достижение, которое открывает новую страницу в истории компьютерной техники.

Собранный в Стэнфорде процессор из углеродных нанотрубок состоит всего из 178 транзисторов. Этого достаточно, чтобы выполнять 20 операций из стандартного набора MIPS (см. схему внизу) — по крайней мере, столько уже протестировано на углеродной микросхеме, так что на ней можно запускать довольно сложные программы.


habrahabr-carbon-nanotube-processor-5.pngВыполнение алгоритма пузырьковой сортировки

habrahabr-carbon-nanotube-processor-6.jpgДля сравнения, вот как выглядела первая в мире интегральная схема, за которую Джек Килби в 2000 году получил Нобелевскую премию

Источник:

habrahabr.ru