Vedci vyrobili funkčný procesor z uhlíkových nanotrubičiek

DSL.sk, 26.9.2013

Výskumníci zo Stanfordu vytvorili funkčný procesor zostavený z tranzistorov z uhlíkových nanotrubičiek. Univerzita to oznámila dnes spolu so zverejnením výsledkov ich práce v žurnáli Nature.

Súčasné procesory a čipy sa vyrábajú z kremíkových tranzistorov, u ktorých sa ale očakáva v blízkej budúcnosti dosiahnutie limitu zmenšovania tranzistorov kvôli fyzikálnym vlastnostiam použitých materiálov a zvyšovaniu stratového prúdu.

Najpokročilejšie komerčne predávané procesory sa v súčasnosti vyrábajú 22-nm procesom, pričom Intel ešte do konca roka odštartuje aj výrobu 14-nm výrobným procesom. V budúcnosti sa očakáva prechod aj na výrobné procesy s veľkosťami prvkov pod 10 nm, následne ale minimálne súčasné technológie už neumožnia zmenšovať veľkosť prvkov rovnako rýchlo ako doteraz.

Jedným z riešení by mohla byť náhrada kremíka za energeticky efektívne uhlíkové nanotrubičky, z ktorých sa rovnako vyrábajú tranzistory a čipy z nich tak fungujú na rovnakých princípoch ako súčasné čipy. Z tranzistorov z uhlíkových nanotrubičiek už boli vytvorené jednoduchšie obvody, aktuálne výskumníci zo Stanfordu vytvorili funkčný programovateľný procesor.

Výroba väčších čipov z uhlíkových trubičiek doteraz musela prekonávať dva významné problémy. Časť vytvorených nanotrubičiek sa nespráva ako polovodič ale vodič a časť nenarastie rovnobežne s ostatnými a následne prepája prvky, ktoré nemajú byť prepojené.

Wafer s procesormi z uhlíkových nanotrubičiek (foto: Stanford)

Tím zo Stanfordu vyriešil prvý problém tým, že po vytvorení čipu vypol všetky polovodičové nanotrubičky a vyšším prúdom spálil všetky vodivé trubičky. Druhý problém vedci obišli metódou algoritmického návrhu čipov, ktorá počíta s chybne umiestnenými trubičkami, čipy sú odolné proti chybám spôsobovaným týmito trubičkami a napriek ich prítomnosti implementujú požadovanú funkčnosť.

Vytvorený procesor má ale zatiaľ veľmi ďaleko k potrebným komerčným parametrom. Výrobný proces nebol dostatočne precízny, tranzistory boli príliš veľké a jeden bol zostavený z 10 až 200 nanotrubičiek namiesto jednej respektíve niekoľkých. Čip pozostával len zo 178 tranzistorov a pracoval s taktovacou frekvenciou 1 kHz.

Čip vykonával len jednu základnú inštrukciu SUBNEG, pomocou ktorej je ale možné implementovať kompletný Turingov stroj. Výskumníci pomocou tejto inštrukcie implementovali 20 inštrukcií inštrukčnej sady MIPS a následne napríklad algoritmus na triedenie čísel ale tiež základný multitaskingový OS schopný prepínať medzi jednotlivými úlohami.


Najnovšie články:



Diskusia:

tazko Od: mr.proper | Pridané: 26.9.2013 10:26 no... bitcoiny sa stym budu tazko zarabat.. Odpovedať Známka: 8.2 Hodnotiť:

Re: tazko Od: vkr | Pridané: 26.9.2013 10:33 sak pockaj chvilu.. :) Odpovedať Známka: 5.7 Hodnotiť:

Re: tazko Od: AlizZee-Winterfell-Zafira | Pridané: 26.9.2013 10:41 a nic iné ta k tomuto mílniku vo vývoji C -procesorov(fullerény/grafén,molybdenit) (a v širšom merítku mílnik vo vývoji mikroprocesorov a hw. elektroniky-a dalej, spintroniky,optroniky, atd..) nenapadne?.. sa vám o tích prachoch musí aj snívať, v tej prahe a blav.bratislave ..hoci čo by sa aj doslova rozpadli na prach, táto mena, nekrytá, zdevalvovaná, oslabujúca.. ..to už nie je ani to staré *..klaňanie sa model-Zlatému Telatu*, to bolo aspon zo zlata, dnes je to už len *"praf ľi pulber", ale to velkomeštáci, zapriahnutí v tom tzv. krysom kolečku nevedia, ani nestačia, poznať,vnímať.. Odpovedať Známka: -2.1 Hodnotiť:

Re: tazko Od: AlizZee-Sandra-LovelyLola | Pridané: 26.9.2013 10:42 ´´..modle.. Odpovedať Známka: 7.1 Hodnotiť:

Re: tazko Od: Zoran "Pita" Grgič | Pridané: 26.9.2013 10:44 ´´..*praf ši pulber" Odpovedať Známka: 0.0 Hodnotiť:

Re: tazko Od: p. prezident | Pridané: 26.9.2013 10:50 Vy ste analfabet ? Odpovedať Známka: 8.7 Hodnotiť:

Re: tazko Od: bezdebaty | Pridané: 26.9.2013 13:44 pane vy ste vdova Odpovedať Známka: 7.3 Hodnotiť:

Re: tazko Od: kvasinkazelena | Pridané: 26.9.2013 15:19 jenom blbecka hned napadne bitcoin protoze nejses schopen udelat nic vlastniho ;) Odpovedať Známka: -2.0 Hodnotiť:

skratka Od reg.: Pjetro de | Pridané: 26.9.2013 10:33 skratka je to tam, kde Intel 4004 CPU v 1971 Odpovedať Známka: 9.3 Hodnotiť:

Re: skratka Od: 345345 | Pridané: 26.9.2013 10:39 ale toto bude napredovat mega rychlostou Odpovedať Známka: 4.1 Hodnotiť:

Re: skratka Od: vkr | Pridané: 26.9.2013 10:55 momentalne len ziskavaju zakladne zrucnosti, ale ked ich ziskaju, maju obrovsky know-how z minulej ery procesorov Odpovedať Známka: 9.4 Hodnotiť:

Re: skratka Od reg.: dElEtE | Pridané: 26.9.2013 15:50 to co intelu trvalo 40 rokov teraz vdaka technologiam a skusenostiam moze trvat 4 roky ;) Odpovedať Známka: 8.5 Hodnotiť:

Re: skratka Od: AlizZee-Winterfell-Zafira | Pridané: 26.9.2013 16:51 ..možno ešte kúsok, tak 1-2 roky, predtým (tiež v dobe ešte len vývoja tej 4004 cpu Odpovedať Hodnotiť:

Re: skratka Od: AlizZee-Sandra-Zafira | Pridané: 26.9.2013 16:51 ´´trochu pred Odpovedať Hodnotiť:

zmensovanie Od reg.: 100k45h | Pridané: 26.9.2013 10:50 problem nie je len so silikonom, ale zmensovanim tranzistorov samotnych. V tranzistoroch je totiz medzera medzi dvoma plochami, ktora sa prepaja spinacom, vdaka comu prechadzaju elektrony z jednej strany tranzistora na druhu, pri velmi malej medzere medzi tranzistormi vsak uz dochadza ku kvantovemu tunelingu, takze elektrony by samovolne preskakovali v tranzistore, vytvarajuc dojem, ze dany tranzistor prenasa elektricky prud, pricom vsak "spinac" bude vo vypnutej polohe. To je omnoho horsi problem, nez silikon ako material Odpovedať Známka: 7.1 Hodnotiť:

Re: zmensovanie Od: dawaddw | Pridané: 26.9.2013 11:42 tak im zakazeme preskakovat a je to no , where is problem ? Odpovedať Známka: 6.9 Hodnotiť:

Re: zmensovanie Od: Anonymik | Pridané: 26.9.2013 12:04 To by som bol zvedavy ako elektronu zakazes preskakovat po atomoch. Haha Odpovedať Známka: -5.0 Hodnotiť:

Re: zmensovanie Od: sem. | Pridané: 26.9.2013 12:10 najprv som myslel, ze napisem magnetickym polom, uvazoval som o dvojrozmernej ploche, kde z jej spodnej strany by pole posobilo.. ale nejak to aj tak nedava zmysel, kedze uvazujem v makrosvete. Odpovedať Známka: 0.0 Hodnotiť:

Re: zmensovanie Od: vetriak | Pridané: 26.9.2013 12:13 jednoducho, pohrozim mu, ze ho vykastrujem protonom Odpovedať Známka: 8.3 Hodnotiť:

Re: zmensovanie Od: Zoran "Pita" Grgič | Pridané: 26.9.2013 12:54 jednoducho, pán prezident mu to, jako prezident halvy štátu, a spojeních nádorov, chvalabohu, a niekedy aj chvalabohu, že žialbohu, že chvalabohu, zakážu ! ;P ;D) Odpovedať Známka: 6.2 Hodnotiť:

Re: zmensovanie Od: dagi1984 | Pridané: 26.9.2013 13:32 nie je to zoran grga pitic? :D Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Re: zmensovanie Od: 432sdf | Pridané: 26.9.2013 14:01 Tak ako doteraz. Uradnici pripravia, zakonodarci uzakonia. Neznalost zakona neospravedlnuje. Proton dostane nasledne pokutu za rychle skakanie a zoberu mu skakacak ak nebude mat na pokutu. Odpovedať Známka: 7.8 Hodnotiť:

Re: zmensovanie Od reg.: 100k45h | Pridané: 26.9.2013 13:13 tak good luck with that :-D to uz je kvantova fyzika Odpovedať Hodnotiť:

Re: zmensovanie Od: ktossoom | Pridané: 26.9.2013 12:04 Co ma silikon spolocne s tranzistormi? zalievaju ich s nim? Ja ho pouzivam na tesnenie okien, skiel, akvarii... :) Odpovedať Známka: 6.9 Hodnotiť:

Re: zmensovanie Od: hdjdjk | Pridané: 26.9.2013 12:53 Mozno preto ze silicon je kremik Odpovedať Známka: -0.9 Hodnotiť:

Re: zmensovanie Od: 2Maniak. | Pridané: 26.9.2013 13:07 Keď tak tak silicium. Odpovedať Známka: 8.5 Hodnotiť:

Re: zmensovanie Od reg.: 100k45h | Pridané: 26.9.2013 13:08 po anglicky je kremik silicon Odpovedať Známka: -6.0 Hodnotiť:

Re: zmensovanie Od: 2Maniak. | Pridané: 26.9.2013 13:16 Ale nie silokón! Furt neamerikanizujte slovenčinu, lebo takto to potom vyzerá. Ako mongoli!!! Odpovedať Známka: 7.8 Hodnotiť:

Re: zmensovanie Od reg.: 100k45h | Pridané: 26.9.2013 13:30 ja viem, ja viem, mne sa to poplietlo, lebo castejsie hovorim silicon(akoze komunikujem v anglictine celkovo) ako kremik a proste sa mi to splietlo, sorrac no :-D Odpovedať Známka: 5.0 Hodnotiť:

C a K sú rôzne písmená Od: . . . . . . . | Pridané: 26.9.2013 15:06 Ale tam si písal: "... so silikonom" a nie "... so siliconom". Odpovedať Hodnotiť:

Re: C a K sú rôzne písmená Od reg.: 100k45h | Pridané: 26.9.2013 15:51 no ved ano, lebo som si neuvedomil, ze slovensky preklad je kremik. Proste som si to rovno prelozil ako silikon (nespravne) Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Re: zmensovanie Od: gibax | Pridané: 26.9.2013 16:14 a ja si myslim ,ze slovencina by si nemala vytvarat vlastne znenia prvkov ,ale zachovat latinske nazvy ... mali by sme zivot lahsi hned v niekolkych rovinach Odpovedať Známka: -6.0 Hodnotiť:

Re: zmensovanie Od reg.: 100k45h | Pridané: 26.9.2013 13:08 ach fuck.... pravda :-D kremik.. sorry :-D poslednou dobou tieto veci riesim furt v anglictine meh Odpovedať Známka: 6.0 Hodnotiť:

Re: zmensovanie Od: Rubick | Pridané: 26.9.2013 13:12 asi mu tečiš do tranzistorov, ide zima treba zatepliť Odpovedať Známka: 6.7 Hodnotiť:

kto sa v tom ma vyznat? Od: aaaaaaaaaaaa | Pridané: 26.9.2013 13:36 same cudzie termity - trubicky, chipsy... Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Re: kto sa v tom ma vyznat? Od: JUSTO | Pridané: 26.9.2013 13:49 wafle Odpovedať Známka: 7.5 Hodnotiť:

Re: kto sa v tom ma vyznat? Od: Stone | Pridané: 26.9.2013 16:32 Javorovy sirupa sladky tvaroh ste nechali kde? Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Re: kto sa v tom ma vyznat? Od: RIKK | Pridané: 26.9.2013 22:14 vo velkom kancli :-) Odpovedať Hodnotiť:

Re: kto sa v tom ma vyznat? Od: hmm | Pridané: 26.9.2013 22:25 hmmm...modre wafle, mnam Odpovedať Hodnotiť:

Re: kto sa v tom ma vyznat? Od: keno20 | Pridané: 27.9.2013 5:02 uz vam tu chyba len lubrikacny gel o))) Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Re: kto sa v tom ma vyznat? Od: 1234abcd | Pridané: 27.9.2013 10:19 Ten vzala Janka. Odpovedať Hodnotiť:

Pridať komentár