位在波蘭 Bytom 的 Digital Core Design 是全球知名的設計實驗室，該機構日前宣布，已經(jīng)開發(fā)出全球首款采用石墨稀(Graphene)制造的處理器── BYT-ON 。
2004年，人們首度發(fā)現(xiàn)石墨稀是一種碳同位素異構體(allotrope of carbon)。石墨稀是由單層碳原子緊密堆積成蜂巢狀的平面二維晶格結構，它與許多傳統(tǒng)材料截然不同。石墨稀本質上是一種半金屬或零間隙的半導體。其E-k關系在接近二維六角形布里元區(qū)(Brillouin zone)的六個角附近是低能帶線性的，這導致了電子和電洞的有效質量為零。由于這些在低能帶的線性擴散效應，接近這六個點的電子與電洞會表現(xiàn)出如同狄拉克方程式(Dirac equation)針對自旋1/2粒子所描述的相對論粒子(relativistic particles)行為。
最終結果便是獲得能以相對論速度傳輸電子訊號的石墨稀導體，以石墨稀為基礎的電晶體能夠達到比傳統(tǒng)矽元件快上許多數(shù)量級的開關速度，而且功耗更低。石墨稀一直是科學研究人員夢寐以求的材料，事實上，2010年，曼徹斯特大學(University of Manchester)的Andre Geim和Konstantin Novoselov便是以「For groundbreaking experiments regarding the two-dimensional material graphene」獲得諾貝爾物理獎。
Digital Core Design在其 BYT-ON 處理器中使用石墨稀，是電子學領域的一大創(chuàng)舉。他們并未采用矽架構來建立傳統(tǒng)積體電路的方法，而是使用多環(huán)芳香族碳氫化合物(polycyclic aromatic hydrocarbons)。“我們我們才剛剛在2011年底展開測試，結果遠遠超出我們的預期，”Digital Core Design發(fā)言人Tomasz Cwienk說。“我們在一款最新的平板電腦中，用新的石墨稀 BYT-ON 處理器取代了既有處理器。我們已經(jīng)知道 BYT-ON 的功耗可以降到最低，但我們很驚訝地發(fā)現(xiàn)，這部平板電腦從2012年一月份開機并以各種方式來執(zhí)行以來，一直到2012年三月底，整整三個月，我們都不必再為電池充電。”
能夠獲得這種革命性的成果，或許是由于Digital Core Design所設計的專有架構(該公司已經(jīng)累積了12年之久的開發(fā)經(jīng)驗)，這將讓石墨稀在電子產(chǎn)業(yè)開啟全新的應用可能性。這種被應用在 BYT-ON 處理器中的架構稱之為 CISKoRISK 2nd Generation ──它能以99.13%接近光速的速度來執(zhí)行所有的操作程序，而且功耗要比等效的傳統(tǒng)矽元件減少99.85%。
編者按：業(yè)界現(xiàn)在也傳聞全球前十大的FPGA供應商也開始秘密和Digital Core Design商討，打算將基于石墨稀電晶體架構的BYT-ON作為其在下一代FPGA的基礎。在FPGA中采用這項技術的其中一大優(yōu)勢，是采用石墨稀電晶體建構的記憶體單元（包含可配置單元在內），其速度可較SRAM快上幾個數(shù)量級，密度也會比DRAM和非揮發(fā)快閃記憶體高出幾個數(shù)量級，但功耗卻趨近零。此外，石墨稀電晶體也能免除幅射干擾，這讓該技術更加適合航太應用，包括太空探測在內。
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