ساخت میکروپردازشگر با ۱۴ هزار ترانزیستور اثرمیدان نانولوله‌کربنی

ساخت میکروپردازشگر با ۱۴ هزار ترانزیستور اثرمیدان نانولوله کربنی

یک تیم تحقیقاتی از MIT اقدام به ساخت میکروپردازشگری کرده که در آن از نانولوله‌های کربنی استفاده شده است. این گروه با استفاده از ۱۴ هزار ترانزیستور اثرمیدان نانولوله‌کربنی، میکروپردازشگر ۱۶ بیتی ساخته است.

محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) پردازشگری ساختند که در آن از ترانزیستورهای نانولوله‌کربنی استفاده شده است. نتایج این پروژه در نشریه Nature به چاپ رسیده است.

این گروه تحقیقاتی نشان دادند که با استفاده از فرآیندهای ساخت تراشه سیلیکونی می‌توان میکروپردازنده‌هایی حاوی نانولوله‌های کربنی ساخت.

قانون مور می‌گوید که ابعاد ترانزیستورها در حال کوچک‌تر شدن بوده و این کاهش ابعاد در حال رسیدن به یک محدودیت فیزیکی است. بنابراین کاهش ابعاد ترانزیستورهای سیلیکونی به زودی متوقف می‌شود و باید جایگزینی برای آن یافت.

ترانزیستورهای اثرمیدان نانولوله کربنی (CNFET) می‌توانند گزینه مناسبی برای این فناوری باشند. پژوهشگران نشان دادند که این ترانزیستورها کارایی ده برابر بالاتر از همتایان سیلیکونی خود دارند. اما تولید آن‌ها معمولا با نقص‌هایی روبه‌رو است که موجب اثر منفی در عملکرد آن‌ها می‌شود.

محققان MIT روش جدیدی یافتند که می‌تواند نقص ساختاری را در این ترانزیستورها کاهش دهد. این گروه نشان دادند که با استفاده از ۱۴ هزار CNFET می‌توان میکروپردازشگر ۱۶ بیتی ساخت در حالی که قابلیت استفاده تجاری داشته باشد. در مقاله‌ای که این گروه درباره این فناوری نوشتند، اشاره کردند که جزئیات تولید این فناوری بیش از ۷۰ صفحه است.

مطلب پیشنهادی:  با استفاده از رنگ نانویی، BMW سیاه‌ترین خودروی جهان را ساخت

این میکروپردازشگر براساس معماری تراشه منبع باز RISC-V ساخته شده است، از این رو محققان می‌توانستند با دقت بالا تمام دستورالعمل ساخت را داشته باشند و اجرا نمایند.

شش سال قبل شولاکر و همکارانش با استفاده از ۱۷۸ CNFET اقدام به ساخت میکروپردازشگری کردند که تنها یک بیت دیتا را اجرا می‌کرد؛ این گروه در ادامه راه شولاکر اقدام به رفع چالش‌های آن پروژه نموده و مشکلاتی نظیر نقص مواد اولیه، نقص تولید و مشکلات عملکردی را رفع کردند و در نهایت این میکروپردازشگر جدید را ساختند.

این میکروپردازشگر جدید از همتایان سیلیکونی خود سبزتر و سریع‌تر است و در عین حال از فرآیندهای رایج تولید قطعات سیلیکونی بهره‌مند است. هدف فعلی این گروه تحقیقاتی آن است که این تراشه را به دنیای واقعی آورده و وارد صنعت کنند.