美国研发全球首台碳纳米晶体管计算机

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众所周知,晶体管是现代电子设备的关键组件,一个芯片可以包括几十个亿晶体管。但新型的碳纳米管更小,用它来替代硅可以制造更小的、更快的、更节能的晶体管。碳纳米管的直径可以小到1纳米,而人类的DNA直径一般是2.5纳米。

英国学术杂志《自然》报道,斯坦福大学研发人员开发出了全球首台基于碳纳米晶体管技术的计算机,并已经成功测试运行,这表明人类未来在开发新型电脑设备时有望摆脱对硅晶体技术的依赖。

斯坦福大学项目研究小组出版论文联合作者Max Shulaker说:“这是人类利用碳纳米管生产的最复杂的电子设备。关于纳米技术有非常多***创意的应用,但人们从未想过该技术能够以如此实际、实用的方式被利用。”

Max Shulaker团队研发的首台纳米电脑仅采用了178个晶体管,不过该设备只能运行支持计数和排列等简单功能的操作系统。

据了解,碳纳米管在1991年被日本NEC公司的饭岛博士发现,作为一维纳米材料,碳纳米管具有重量轻,六边形结构连接***的特点,并且拥有许多异常的力学、电学和化学性能。

Max Shulaker表示:“与传统晶体管相比,碳纳米管体积更小,传导性也更强,并且能够支持快速开关,因此其性能和能耗表现也远远好于传统硅材料。”

众所周知,晶体管是现代电子设备的关键组件,一个芯片可以包括几十个亿晶体管。但新型的碳纳米管更小,用它来替代硅可以制造更小的、更快的、更节能的晶体管。碳纳米管的直径可以小到1纳米,而人类的DNA直径一般是2.5纳米。

不过,由于碳纳米管的制造工艺复杂,对环境要求十分严格,因此良品率一直是困扰研究者的头等难题。不过现在研究者已经改变了方向,他们采用避其锋芒的方法,不再执著地追求无缺陷的碳纳米管批次,而是专注于设计可以对缺陷免疫的电脑电路。采用更好的算法,研究者对电路进行排列,就算少数纳米管出现问题,电脑仍然可以运行。

总结而言,首台碳纳米电脑有178个晶体管,每个包括10-200个碳纳米管。设备的大小只有6.5平方毫米,也就是说可以在一个美元硬币中放40个。如果采用产业化工厂制造碳纳米管,而不是实验室,它可以制造出更小、更快、更强大的电脑。

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责任编辑:路途 来源: 搜狐IT
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