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世界五百强,温州台风网-中年婚姻的真相,每个案例还原美好爱情

2019-09-06 07:25:45 投稿作者:admin 围观人数:305 评论人数:0次

作为 0 与 1 之间核算转化的关键性微处理器组件——硅晶体管,现已在核算机职业中存在了几十年。正如摩尔定律所猜测的,业界可以经过不断地缩小其规划,每隔几年就能在芯片上塞入更多的晶体管,以便进步功用去进行日益杂乱的核算。但最近有许多专家猜测,国际五百强,温州飓风网-中年婚姻的本相,每个事例复原夸姣爱情未来有一天硅晶体管将不能再持续缩小,也会变得益发低效。

制作碳纳米管场效应晶体管(Carbon Nanotube Field-Effect Transistors,CNFET)已成为下一代核算机的首要方针。研讨标明,CNFET 具有硅 10 倍左右的动力功率和更快的运转速度。尽管人们普遍认为,与传统的硅资料比较,碳纳米管晶体管是一种更快、更环保的替代品。但其在大规划生uiiuii产时国际五百强,温州飓风网-中年婚姻的本相,每个事例复原夸姣爱情往往会发生许多影响功用的缺点,使它仍有些脱离实际。

麻省理工学院(MIT)的研讨人员经过多年的悉心专研,用碳纳米管晶体管制作出一种现代微处理器。并且,他们采用了与传统硅芯片的制作工艺相同的出产办法,这给下一代核算机的开展带来了关键性打破,也是碳纳米管微处理器迈向更实用化的重要一步。值得注意的是,研讨人员民法通则估计这种完全由碳纳米管制成的芯片,或许在五年内得以上市

图 | 16 位碳纳米管微处理器(来历:Gage Hills,MIT)

这款碳纳米管微处理器的论文,宣布在今日出书的 Nature 杂志上。论文中描绘了 MIT 的研讨人员怎么使用传统的硅芯片铸造厂工艺发明晰美观的三级片新技能,可以极大地约束碳纳米管在出产过程中发生缺点,并完成了 CNFET 在制作过程中的全功用操控;一同展现了一款具有超越 14,000 个 CNFET 的 16 位微处理器它可以履行与商用微处理器相同的使命。杂志还供给了 70 多页的具体制作办法。

该 16 位微处理器根据RISC-V 开源芯片架构,并具有一组微处理器可以履行的指令。研讨人员的微处理器可以精确地履行整套指令,一同还履行了经典的“ Hello, World!”程序,对外说出:“你好,国际!我是由碳纳米管制成的 RV16X-NANO龙蛇演义。”

这是迄今为止由新式纳米技能制instagram下载成的最先进的芯片,有望完成高功用和节能核算,”论文合著者 Max M. Shulaker 说,他也是电气工程和核算机科学(EECS)学院的助理教授和微体系技能实验室的成员。

“硅是有约束的。假如咱们想在核算范畴持续获得发展,碳纳米管是最有期望战胜这些约束的办法之一。这篇论文彻底改变了咱们用碳纳米管制作芯片的办法。” Shulaker 说。

图 | 打招呼并毛遂自荐(来历:Gage Hills,MIT)

搬开 CNFET在那悠远的当地 的“拦路虎”

搬开 CNFET 的“拦路虎”

这款新的 16 位微处理器是 Shulaker 和其他研卢雁慧究人员在 6 年前规划的上一个版别基础上开发的,其时的版别只要 178 个 CNFET,并且只在一个数据 bit 上运转。从那时起,Shulaker 和麻省理工学院的搭档们就开端着手处理出产碳纳米管微处理器的 3 个最大应战:资料缺点制作缺点功用问题。Gage Hills 担任大部分的微处解药理器规划作业,而 Christian Lau 则担任大部分的制作作业。

多年以来,碳纳米管固有的缺点一直是该研讨范畴的“拦路虎”。Shulaker 说:“抱负情况下,CNFET 需求半导体特性来操控其导电性,与 0 和 1 相对应(即开关功用)。但不可防止的是五道口,一小部分碳纳米管将是金属性的,这将减缓或阻挠晶体管的开关。为了防止这些问题,一个先进的电路或许需求纯度在 99.999999% 左右的碳纳米管,而这在今日几乎是不或许出产出来的。”

因而,研讨人员提出了一种名为 DREAM(designing resiliency against metallic CNTs,规划抗金属性的碳纳米管)的技能,这个办法可以让碳纳米管的金属性不会搅扰到核算。在此过程中,他们将严厉的纯度要求下降了约 4 个数量级,即缩小了 10,000 倍这意complex味着他们只需求纯度到达 99.99% 左右的碳纳米管,而这是现在可以制备出来的

规划电阴囊湿疹路一般需求一个由衔接到晶体管上的不同逻辑门组成的库,这些逻辑门可以组合在一同,就像字母组合在一同拼出单词相同来创立加法器和乘法器。研讨人员发现,金属性的碳纳米管对这些门的不同组合的影响是不同的。例如,A 门中的一个金属性碳纳米管或许会损坏 温暖A 和 B 之间的衔接,但 B 门中的几个金属性碳纳米管或许不会影响 A 和 B 之间的任何衔接。

在芯片规划中,有许多办法在电路上完成代码。研讨人员进行了模仿,以探究怎样使一切不同门的组合都是安稳牢靠的,且关于一切金属性的碳纳米管都是相反的。然后,他们定制了一个芯片规划程序,自动地寻觅最不受金属性碳纳米管影响的组合。在规划新芯片时,程序只使用安稳牢靠的(鲁棒国际五百强,温州飓风网-中年婚姻的本相,每个事例复原夸姣爱情)组合,一同疏忽了那些不安稳的组合办法。

图 | 一个完好的制作 RV16X-NANO 模具的显微镜图片(Gage Hills,MIT)

Shulaker 说:“‘DREAM(愿望)’这个双关语十分有意义,由于它确实是人们愿望的处理方案。这个办法可以让咱们直接购买现成的碳纳米管,再把它们放到晶圆片上,就和往常相同去构建咱们的电路,而不需求做任何特别的工作。”

找到制作工艺上窍门

找到制作工艺上窍门

CNFET 制作的第一步,便是将碳纳米管在溶液中堆积到具有预先规划好晶体管结构的晶圆上。但是,在这个过程中一些碳纳米管会不可防止地随机粘在一同,形成像意大利面沙拉赫串成小球相同的大束,这样就在芯片上形成了大颗粒污染物。

为了铲除污染物,研讨人员发明晰 RINSE 技能(removal of incubated nanotubes through selective exfoliation,经过选择性去角质的办法去除培育中的纳米管)。他们用一种促进碳纳米管粘合的试剂对晶圆片进行预处理。然后,在晶圆外表涂上某种聚合物,并浸入一种特别的溶剂中。这样可以将聚合物冲走,并且聚合物只能带走大的碳束,单个碳纳米管仍会粘附在晶片上。与其他相似的办法比较,该技能可使芯片上的颗粒密度下降约 250 倍

最终,研讨人员处理了 CNFET 常见的功用问题。二进制核算需求两种类型的晶体管:N 型晶体管——用 1 bit 翻开,用 0 bit 封闭,而 P 型晶体管则相反。长久以来,用碳纳米管制国际五百强,温州飓风网-中年婚姻的本相,每个事例复原夸姣爱情造这两种类型的晶体管是一项应战,由于一般会发生功用各不相同的晶体管。为了处理该问题,研讨人员开宣布一种叫 MIXED(metal inter光头强垂钓face engineering crossed with electrostatic doping,金属界面工程与静电掺杂穿插)的技能,它能精确地调整晶体管的功用和进行优化

在这项技能中,他们把某些金属(铂或钛)附着在每个晶体管上,这样就可以将晶体管固定为 P 型或许 N 型。然后,他们经过原子层堆积将 CNFET 掩盖到一种氧化的化合物上,从而使他们可以调整晶体管的特性,以满意针对不同使用程智力大冲关序而发生的特定要求。例如,服务器一般需求运转速度快、耗电多的晶体管;可穿戴设备和医疗植入物或许需求运转较慢、功率较低的晶体管。

图 | Max M. Shulaker(来历:MIT 官网)

麻省理工学院的研讨团队表明,他们的首要方针是将该芯片面向实际国际。为完成该意图国际五百强,温州飓风网-中年婚姻的本相,每个事例复原夸姣爱情,研讨人员现在现已着手将他们的制作技能使用到一家硅芯片铸造厂里羊水指数。尽管现在还没有人能断语,完全由碳纳米管制成的芯片在何时会上市。但 Shulaker 说:“这或许在五年内得以完成。由于目国际五百强,温州飓风网-中年婚姻的本相,每个事例复原夸姣爱情前的问题现已不再是假定,而是何时。”

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参阅:

https://doi.org/10.1038/s41586-019圣途风流-1493-8 (2019).

http://news.mi正人一诺t.edu/2019/carbon-nanotubes-microprocessor-0828

https://www.nature.com/articles/d41586-019-02576-7

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