21ic電子網訊:英國學術雜志《自然》報道,斯坦福大學研發(fā)人員開發(fā)出了全球首臺基于碳納米晶體管技術的計算機,并已經成功測試運行,這表明人類未來在開發(fā)新型電腦設備時有望擺脫對硅晶體技術的依賴。
斯坦福大學項目研究小組出版論文聯合作者MaxShulaker說:“這是人類利用碳納米管生產的最復雜的電子設備。關于納米技術有非常多極具創(chuàng)意的應用,但人們從未想過該技術能夠以如此實際、實用的方式被利用。”
MaxShulaker團隊研發(fā)的首臺納米電腦僅采用了178個晶體管,不過該設備只能運行支持計數和排列等簡單功能的操作系統(tǒng)。
據了解,碳納米管在1991年被日本NEC公司的飯島博士發(fā)現,作為一維納米材料,碳納米管具有重量輕,六邊形結構連接完美的特點,并且擁有許多異常的力學、電學和化學性能。
MaxShulaker表示:“與傳統(tǒng)晶體管相比,碳納米管體積更小,傳導性也更強,并且能夠支持快速開關,因此其性能和能耗表現也遠遠好于傳統(tǒng)硅材料。”
眾所周知,晶體管是現代電子設備的關鍵組件,一個芯片可以包括幾十個億晶體管。但新型的碳納米管更小,用它來替代硅可以制造更小的、更快的、更節(jié)能的晶體管。碳納米管的直徑可以小到1納米,而人類的DNA直徑一般是2.5納米。
不過,由于碳納米管的制造工藝復雜,對環(huán)境要求十分嚴格,因此良品率一直是困擾研究者的頭等難題。不過現在研究者已經改變了方向,他們采用避其鋒芒的方法,不再執(zhí)著地追求無缺陷的碳納米管批次,而是專注于設計可以對缺陷免疫的電腦電路。采用更好的算法,研究者對電路進行排列,就算少數納米管出現問題,電腦仍然可以運行。
總結而言,首臺碳納米電腦有178個晶體管,每個包括10-200個碳納米管。設備的大小只有6.5平方毫米,也就是說可以在一個美元硬幣中放40個。如果采用產業(yè)化工廠制造碳納米管,而不是實驗室,它可以制造出更小、更快、更強大的電腦。