Nature刊发了MIT研究团队的一项研究成果,他们发明了全球首款基于碳纳米管的通用计算芯片RV16XNano,并成功执行了程序。碳纳米管被认为是替代硅材料的首选,具有导电更快、效率更高等优点。理论上,其效率可达硅的10倍,运行速度为3倍,能耗仅为三分之一。然而,碳纳米管在设计、制造和功能上存在诸多问题,如难以精确控制其生长位置。尽管如此,这些问题正在逐步被克服。
2013年,斯坦福大学制造出了第一台碳纳米管计算机,仅有178个晶体管。而MIT的研究团队最新制造的RV16X-NANO芯片,拥有14000个晶体管,6年间提高了近80倍,速度是摩尔定律的5倍。上海交通大学的孙亚男教授在接受Nature采访时表示,这项工作向前迈出了一大步,更接近于商用芯片。
MIT的研究人员和亚德诺半导体公司的科学家找到了解决碳纳米管芯片制造中纯度、排列和掺杂等问题的方法,提出了一种名为DREAM的技术,放宽了对碳纳米管纯度的严格要求。制造出的碳纳米管场效应晶体管(CNFET)是构建下一代计算机的基本单元。RV16X-NANO芯片使用了超过14000个单独的晶体管,碳纳米管产率为100%,每个晶体管都有效。
该芯片是一个3D芯片,具有改进的空间,如减小晶体管沟道长度和增加电流密度等。研究团队表示,碳纳米管制成的芯片可能不到五年就能商用。