Создан первый работающий компьютер, процессор которого изготовлен из углеродных нанотрубок Создан первый работающий компьютер, процессор которого изготовлен из углеродных нанотрубок
 
Portal demokratizator развлекательно познавательный ресурс
Жизнь полна сюрпризов, и не только приятных.
© Отчаянные домохозяйки
 
  Главная Регистрация Статистика Контакты RSS 2.0
   
 
 
Навигация
 
Топ новостей
 

 

   
Новости науки
  Автор: white, 27-09-2013, 09:23, просмотров: 910
Внимание! Данный материал, а именно «Создан первый работающий компьютер, процессор которого изготовлен из углеродных нанотрубок» , предоставлен исключительно для ознакомления! Администрация не несет ответственности за его содержимое. Если Вы являетесь правообладателем какого-либо материала, ссылка (либо ссылки) на который размещена на этом сайте, и не хотели бы чтобы данная информация распространялась пользователями без Вашего на то согласия, то мы будем рады оказать Вам содействие, удалив соответствующие ссылки, для этого необходимо.

Создан первый работающий компьютер, процессор которого изготовлен из углеродных нанотрубок

За прошедшие несколько лет мы только и слышали о транзисторах, изготовленных из углеродных нанотрубок, и о прочих чудесах, которые сулит использование этого экзотического материала. Но все, что мы слышали или читали, имело отношение исключительно к области научных исследований, о практическом же применении углеродных нанотрубок ученые говорили, как о далеком будущем, указывая сроки в несколько лет. И, наконец, группе ученых из Стэнфордского университета удалось сделать первый шаг к началу применения углеродных нанотрубок в электронике и вычислительной технике, шаг, который сможет обеспечить вытеснение кремния с господствующих позиций в этих областях. А этим шагом стало создание первого функционирующего вычислительного устройства с процессором, все элементы которого изготовлены из углеродных нанотрубок.

По сравнению с современными процессорами и компьютерами, новый "нанотрубочный" компьютер выглядит анахронизмом. Его процессор состоит из 178 транзисторов, в то время, как кристаллы современных процессоров содержать миллиарды транзисторов. Новый процессор может обрабатывать один бит информации, современные же процессоры являются в большинстве 32- и 64-разрядными, а работает "нанотрубочный" процессор на частоте в 1 КГц, что приблизительно в миллион раз меньше частоты работы процессоров современных смартфонов.

Однако, следует вспомнить, что и электроника на кремниевых транзисторах также проходила именно по такому пути развития, поэтому достижение Стендфордских ученых является важной вехой на пути дальнейшего развития современной электроники, которая в недалеком будущем, без сомнений, уйдет от использования кремния. "Это является первым разом в истории науки и техники, когда людям удалось создать работающий компьютер, основанный на технологии, отличной от традиционной CMOS-технологии" - рассказывает Нэреш Шэнбхэг (Naresh Shanbhag), ученый из университета Иллинойса, который вместе со Стэндфордскими учеными принимает участие в работе исследовательского консорциума SONIC.

В своей работе ученым пришлось преодолеть две ключевые проблемы. Углеродные нанотрубки, которые являются основой нового процессора, могут быть выращены с помощью достаточно простого метода химического осаждения углерода из паровой фазы. Но в ходе такого процесса могут быть получены углеродные нанотрубки, обладающие металлическими или полупроводниковыми свойствами. "Металлические" токопроводящие нанотрубки являются нежелательными, поскольку он действуют как микропроводники, которые могут произвести короткие замыкания в электронной схеме.

Другим камнем преткновения является упорядочивание выращиваемых углеродных нанотрубок. Используя специальные "шаблонные" подложки можно добиться роста параллельных нанотрубок, выровненных в одном определенном направлении. Но, некоторая часть из них обязательно отклониться от общего направления и соединится с соседними нанотрубками, замкнув их электрические цепи.

Первая проблем была решена учеными достаточно элегантно. Через "лес" выращенных нанотрубок был пропущен электрический ток достаточно сильной величины. Токопроводящие металлические углеродные нанотрубки разогрелись, окислились и сгорели, превратившись в углекислый газ, а полупроводниковые нанотрубки, через которые не проходил электрический ток, остались в целости и сохранности. Вторая проблема была решена более сложным путем. Для создания микропроцессора была выращена заготовка из нанотрубок, в несколько раз превышающая по размерам будущую электронную схему. Используя метод лазерной микрогравировки и микрорезки, управляемый с помощью сложного алгоритма, основанного на теории графов, исследователи просто "вырезали" дефектные участки заготовки, одновременно формируя структуру будущей электронной схемы.

В результате всех усилий у ученых получился микропроцессор, кардинально отличающийся от современных процессоров, как по структуре, организации, так и по принципам его работы. Транзисторы "нанотрубочного" процессора обеспечиваю его работу по принципам PMOS-логики, в которой транзистор управляется подачей отрицательного напряжения на управляющий электрод, а его активным состоянием является закрытое состояние.

Но, такой микропроцессор способен выполнить все то, что можно ожидать от обычного процессор. Он может работать под управлением операционной системы и обеспечивать многозадачную среду. А в набор его команд входят все 20 основных команд из достаточно распространенного набора инструкций MIPS-архитектуры. Тем не менее, "нанотрубочный" процессор на самом низком уровне способен выполнить одну единственную команду SUBNEG (вычитание и переход по указанному адресу, если результат вычитания - отрицательный). Несмотря на это, имея в распоряжении достаточно большое количество памяти, из последовательности команд SUBNEG можно составить алгоритмы вычисления любой сложности.

Конечно, существует еще масса нерешенных вопросов. В своей работе Стэндфордская команда использовала метод оптической литографии, обеспечивающий разрешающую способность в 1 микрометр, что обусловило большие размеры транзисторов из углеродных нанотрубок, которых поместилось всего 5 экземпляров на одном квадратном микрометре площади. Эта плотность должна быть увеличена в 100-200 раз, и больше, для того, чтобы можно было увеличить скорость работы электронных схем и сделать эффективным с экономической точки зрения весь процесс производства. Еще одним вопросом, который предстоит решить ученым, является вопрос равномерности расположения транзисторов из углеродных нанотрубок, что позволит производить "нанотрубочные" чипы, имеющие одинаковую структуру и характеристики.

Внимание!!! Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь, чтобы видеть скрытый текст, добавлять комментарии к новостям и т.д. и т.п., мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.

Многослойные углеродные нанотрубки - безопасное средство для восстановления ... Многослойные углеродные нанотрубки - безопасное средство для восстановления ...
Международная группа, в состав которой входили изыскатели из Италии и Испании, разработала новейший метод безопасного восстановления...
Использование углеродных нанотрубок позволило создать самый маленький в мир ... Использование углеродных нанотрубок позволило создать самый маленький в мир ...
Поскольку полупроводниковая отрасль уже практически добралась до наноразмерного уровня, с каждым годом становится все тяжелей и тяжелей...
Новая архитектура 3D-чипов позволяет устранить узкое место интерфейса проце ... Новая архитектура 3D-чипов позволяет устранить узкое место интерфейса проце ...
Будущим процессорам предстоит работа по обработке огромным массивов информации, количество которой растет буквально с каждым днем. Но...
Новый метод пайки позволит производить транзисторы из углеродных нанотрубок ... Новый метод пайки позволит производить транзисторы из углеродных нанотрубок ...
Исследователи из университета Иллинойса разработали новый достаточно простой и недорогой метод соединения путем пайки углеродных нанотрубок,...
Ученые разработали Ученые разработали "рецепт приготовления" идеальных углеродных нанотрубок
Некоторое время прежде, чем на научной арене появился графен, пальма первенства самого экзотичного, удивительного и перспективного материала,...
Карбин - новая форма углерода, превосходящая по прочности графен и углеродн ... Карбин - новая форма углерода, превосходящая по прочности графен и углеродн ...
Относительно новая форма углерода, называемая карбин, может стать тем материалом, который в недалеком будущем отнимет у графена и углеродных...
Ученые превратили нанотрубки в источник яркого света Ученые превратили нанотрубки в источник яркого света
Углеродные нанотрубки, помимо всего прочего, способны функционировать, как источник светового излучения, который можно использовать в различных...
Новый метод точечной сварки позволит соединить графен и углеродные нанотруб ... Новый метод точечной сварки позволит соединить графен и углеродные нанотруб ...
Графен и углеродные нанотрубки являются формами углерода, кристаллическая решетка которого имеет толщину в один атом. Мы уже достаточно много...
Углеродные нанотрубки могут вывести на новый уровень область медицинской ма ... Углеродные нанотрубки могут вывести на новый уровень область медицинской ма ...
Углеродные нанотрубки являются одним из самых прочных и самых твердых материалов, известных людям на сегодняшний день. Их механические свойства...
Аэрозольное покрытие из углеродных нанотрубок и керамики - защита военной т ... Аэрозольное покрытие из углеродных нанотрубок и керамики - защита военной т ...
Исследователи из Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) и университета Канзаса...

Назад
 
  Добавление комментария
Ваше имя:*
E-Mail:*
 
Код:
Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить, если не виден код
Введите код:*
   
Вопрос: Решите пример: 13 + 14 (ответ прописью)
Ответ:*

 
 
 
Авторизация
E-mail:
Пароль:
 
 
 
Последние объявления
24.07.2017
Доска обьявлений (Предложение)

 
Последние комментарии
Автор → тык
в новости → Сказ о портвейне
 
Кто онлайн
 Всего на сайте: 3
 Гостей: 1
 Пользователи: - отсутствуют
 Роботы: Yandex Bot, crawl Bot

 
Теги
Google, автомобиль, аппарат, беспилотник, более, большой, будет, впервые, готовится, компании, Компания, Космический, который, Марсоход, мир, мире, могут, может, НАСА, Новая, нового, Новый, обнаружили, Первые, первый, позволит, позволяет, помощью, рекорд, робот, самый, свет, Система, создали, Создан, стать, Телескоп, Технология, Ученые, через

Показать все теги
 
Карта сайта
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
 

 

 

 

 
Прокрутить вверх