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IBM欲将碳纳米晶体管用于商业化个人电脑

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,六边形结构连接完美的特点,并且拥有许多异常的力学、电学和化学性能。

IBM公司正努力于研发碳纳米晶体管,有望于2020年在个人电脑上使用五倍于传统硅芯片速度的碳纳米晶体管芯片。

IBM纳米管工程的负责人Wilfried Haensch表示,纳米管是目前唯一有可能使计算机运能继续提升的技术,可同时满足晶体管更小且速度更快的需求。

近10多年来,全球计算机工程师在继续缩减硅晶体管尺寸方面已感到力不从心,硅晶体管需达到5纳米级才能满足电脑芯片不断小型化的需求,而根据摩尔定律定义的速度,2019年硅晶体管的尺寸就将达到这一数值,几乎是硅晶体管的极限。

目前,最先进的芯片是14纳米级的,到2020年,为了匹配摩尔定律定义的速度,芯片行业需要达到5纳米级。IBM的碳纳米晶体管研究便目标这一水平,IBM亦是首家试图将碳纳米晶体管技术商业化的大型公司。

然而,IBM的碳纳米研究仍处在实验室阶段,而且其研究人员表示,并不能保证此项研究能够获得成功。IBM分子组装和设备团队的负责人James Hannon表示,如果在2020年之后,碳纳米晶体管技术不能很快满足行业需求,那么该技术的机会窗口或将就此关闭。

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,六边形结构连接完美的特点,并且拥有许多异常的力学、电学和化学性能。

据英国学术杂志《自然》早前报道,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马克斯-夏拉克尔(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极具创意的应用,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。”

夏拉克尔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。

夏拉克尔表示:“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。”

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