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可編程納米處理器
閱讀�4668時間�2011-02-12 14:04:34

  世界上首塊可編程的納米處理器由美國哈佛大學和麥特公司(Mitre Corp)科學家攜手研�(fā)。該納米線路不僅能夠進行電子編程,還能實�(xiàn)一些較基本的計算和邏輯推理功能,朝著復雜的用人工合成納米元件組裝計算機線路邁出了關(guān)鍵一��

�(nèi)部結(jié)�(gòu)

  該芯片包含多個“瓦片”式的模塊,每個模塊包�496個可編程晶體�,全部由10納米厚度的鍺納米線構(gòu)�。此次研究展示的成果就是用這些“瓦片”設(shè)�、搭建和使用可編程芯片,其可復制�、可擴展性與傳統(tǒng)的半導體制造方式截然不同�

技�(shù)�(shè)計及特點

  研究人員利用技�(shù)�(shè)計并合成出全新納米線組件,這些納米線組件展示出了構(gòu)建功能性電子線路所需的可重復性,而且完全可以升級,這就使得組裝更大型、功能更強大的納米處理器成為可能。他們同時還證明,這些超薄納米電路可以采用電學方法進行編程,讓其執(zhí)行大量基本運算和邏輯功能�

  此類納米處理器的一大特色即低功耗和非易失性,一旦納米線晶體管經(jīng)過編�,不需要施加任何電壓就可保持信息的存儲。未來,這種簡單、低功�、專用型的納米控制器可用于微型嵌入式系統(tǒng)、生物醫(yī)藥設(shè)備等�

  不過,這樣的新概念納米處理器短期內(nèi)還很難與傳統(tǒng)半導體制造技�(shù)相競�。該原型芯片單個晶體管的面積為1.9平方微米,是32nm CMOS技�(shù)制造芯片單個晶體管0.09平方微米面積�20倍以��

意義

  這款原型處理器代表著用合成納米級元件組裝復雜計算電路上重大突�。同�,該處理器還擁有可編程特性,可以實現(xiàn)加減乘除以及鎖存等基本數(shù)學邏輯運�。哈佛大學負責該項目的首席科學家Charles M. Lieber表示,這項工作代表著自下而上方式制造電路技�(shù)在復雜性和功能上的一次飛�,證明了這種與目前商用處理器制造方式截然不同的方法,未來可以用于有效的制造納米處理器以及其他集成系統(tǒng)�

  過去�10年到15年內(nèi),科學家們一直在研究納米�、碳納米管以及其他納米結(jié)�(gòu),并幾乎組裝出了所有設(shè)�,但由于單個納米結(jié)�(gòu)性能的多樣性這一重大局�,最基本電路一直無法研制成功。現(xiàn)�,這個研究完全克服了這一局�,采用自下而上的方式構(gòu)建出最基本電路�

  另外,該納米處理器中的電路在操作時耗能極少。由于納米線組件中包含的晶體管開�(guān)是“性的�,與傳統(tǒng)微型計算機電路中的晶體管不同,一旦該納米線晶體管被編�,它們不需要任何額外的電能來保存其記憶�

  麥特公司資深科學家詹姆士·埃倫博根表��50多年前物理學家理查德·費曼提出了納米計算機的概念,新納米處理器的研制成功是實現(xiàn)這一概念的重要里程碑�

維庫電子�,電子知�,一查百��

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