https://bodybydarwin.com
Slider Image

IBM-transistorer lavet af nanorør kunne erstatte silicium i stadig mindre computerchips

2021

Efterhånden som siliciummikrochips bliver mindre, og producenterne pakker flere og flere transistorer på hver enkelt chip, bliver Moore's Law - den optimistiske iagttagelse af, at mikrochipbranchen fordobler antallet af transistorer, den kan bygge på en enkelt chip hver 12. til 18 måneder - bliver lidt vanskeligere at vedligeholde. Men IBM-forskere rapporterer om et gennembrud inden for transistorteknologi, der kunne give dem mulighed for yderligere at reducere størrelsen på logiske porte - de grundlæggende digitale switches på den moderne mikrochip - og derfor fortsætte med at krympe mikrochips i et andet årti eller mere, så vores gadgets kan fortsætte vokser hurtigere, mere kraftfuld og (forhåbentlig) mere effektiv.

Logiske porte er de små kontakter, der faktisk gemmer og dirigerer de digitale nuller og nuller, der udgør binær computerkode. De er på et grundlæggende niveau de mekanismer, der sætter mikrochips i stand til at behandle information og er hjørnestenen i chippræstation. Jo flere logiske porte du kan klæbe på en chip, jo bedre hastighed og kapacitet vil chippen have. Mere hastighed og mere kapacitet i mindre chips betyder, at elektronik kan gøre mere med mindre formfaktorer, og det er derfor, i løbet af de sidste fem årtier, at vores gadgets fortsat er blevet mindre, hurtigere og bedre - en tendens, vi gerne vil se fortsæt.

Men når disse skifter nærmer sig størrelser, der bogstaveligt talt kan måles med hensyn til atomer, truer fysikens begrænsninger med at komme i vejen for Moore's Law, og det er det, der gør denne IBM-gennembrud så stor en del for branchen. Mange i branchen kan ikke forudse, at chipdesignere går meget videre med konventionelle siliciummetoder, og den resulterende afmatning af Moore's Law ville have en negativ indvirkning på en række industrier, der er afhængige af tilgængeligheden af ​​stadig billigere og hurtigere chips (dette inkluderer smartphones, pc'er, tabletter - stort set al den elektronik, vi antager, vil vokse astronomisk bedre med hver generation). IBM mener nu, at det kan fortsætte med at levere bedre chips ved hjælp af carbon nanotube-teknologi til at bygge mindre transistorer, mens de også potentielt øger hastigheden, hvormed logikportene inden i dem kan tændes og slukkes.

Forskere ved IBMs Yorktown Heights, NY, forskningscampus har ætset matriser af kulstofananorør - enkeltark kulstofformet i ekstremt små rør - på siliciumskiver og coax dem i ekstremt små rektangulære mønstre ved hjælp af en kemisk selvmonteringsproces, der leder nanorør på plads. Indtil videre har de demonstreret chips med 10.000 arbejdende transistorer, og de tror, ​​de kan skalere metoden for at konkurrere med de mest tætpakkede siliciumchips.

Som nævnt ovenfor er der to forskellige fordele ved dette: hastighed og størrelse. Mens de nylige fremskridt inden for siliciumteknologi har gjort det muligt for chipproducenter at fortsætte med at reducere størrelsen på chips, har forøgelser i urets hastighed (det er branche-jargon for chippræstation) ikke holdt trit. Det betyder for at øge ydeevnen, enheder har brug for flere processorkerner for at opdele opgaver parallelt for at holde tingene i bevægelse hurtigere. Men IBM-forskerne mener, at de i slutningen af ​​dette årti vil være i stand til at bruge deres carbon nanotube-metode til at øge antallet af transistorer og den hastighed, hvormed de kan skiftes. Så hvis forskningen holder op, er stigninger i både hastighed og ydeevne i horisonten - og vores elektronik vil fortsætte med at vokse mindre, mere kraftfuld eller begge dele.

32 procent rabat på en smart sikkerhedskamera, $ 100 rabat på et Echo Show og andre gode tilbud, der sker i dag

32 procent rabat på en smart sikkerhedskamera, $ 100 rabat på et Echo Show og andre gode tilbud, der sker i dag

Genmutationen, der beskytter mod HIV, kunne også forkorte liv

Genmutationen, der beskytter mod HIV, kunne også forkorte liv

Techathlon podcast: Fremtidig ketchup, falske materialer og digital fjederrensning

Techathlon podcast: Fremtidig ketchup, falske materialer og digital fjederrensning