侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

可使芯片提速百万倍 石墨烯技术或改变芯片行业

2016-06-16 05:47
flinay
关注

  近日,MIT(麻省理工学院)的研究员发现,石墨烯技术可使芯片的速率提升百万倍。前MIT博士Ido Kaminer表示,这项技术在转移和存储数据的过程中,可使芯片的计算能力提升至一个极高的水平。

  在过去的几十年中,硅一直是制造芯片的原材料首选。不过,硅基芯片本身存在着不少的缺陷,硅这种材料在芯片制造方面也缺乏提升的空间。随着石墨烯技术的逐渐发展,芯片行业也面临着一场革新。许多研究人员都希望将石墨烯技术应用于芯片,许多企业也在投资研发此项技术。

  石墨烯技术的日臻成熟或许会为芯片行业带来极大的改变。不过,在这一过程中,也仍会面临一些不可避免的缺陷。

  一、石墨烯技术优点颇多,未来或成芯片主要材料

  石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,它的厚度只相当于一个碳原子。可以说,石墨烯是世界上最薄却最坚硬的材料,也是世界上电阻率最小的材料。

  由于以上特性,石墨烯成为了一种良好的导体,能够用来制作光板、太阳能电池及透明触控屏幕等具有高科技含量的产品。还能减少噪音,进行电子基因测序等。

  此次MIT认为石墨烯可以制造出速率极快的芯片,也是由于石墨烯自身的特性。

  MIT的研究人员发现,石墨烯的特性可以使光的速率降低,从而产生密集的光束。由于这种现象和飞机超越音速时产生的“音爆”相似,故而被称为“光爆”。

  在光爆过程中,当运动的速度因为快于光而受到局限时,石墨烯中的电子会释放出“等离子体激元”,这一现象能够为超薄计算机设备的光基电路的研制打基础。

  众所周知,传统芯片的原材料主要是硅。但是,石墨烯比硅要好用得多。

  用硅制造的芯片,结构是单层的,它们之间靠线来连接。这样的芯片在传输数据流大、距离远的数据时,往往会耗费较多的资源,而且时常发生堵塞。

  石墨烯则与之不同,它是六角型的、呈蜂巢晶格式的平面薄膜,传导性极佳。因此能够做到快速传输数据,提升芯片速率。

  此外,硅基材料芯片的主频与发热量成正比,而主频又是芯片性能重要的衡量标准之一。因此,许多芯片厂商为了控制发热问题都会采取一些降频措施。

  目前,硅芯片的最高频率在液氮环境下为8.4GHz,PC处理器的主频为3-4GHz,移动处理器的主频则在2GHz左右。如果将石墨烯材料运用在芯片制造中,效果则会好得多。

  与硅基材料相比,石墨烯的载流子迁移率在室温之下能够达到硅的10倍以上,在实验室环境下则可以达到100倍,同时饱和速度可达硅的5倍。由于石墨烯良好的导热性,理论上能够使芯片主频达到300GHz,并且功耗低于硅基芯片。

  对于石墨烯技术作用于芯片的研究,目前至少能够确定两点。

  第一,石墨烯原材料相对于硅基材料来说具有更好的特性,无论是速度、功耗还是可缩减性能。石墨烯技术可以被推进到8nm甚至5nm 的技术节点,这恰好是2020年之后的数字电路目标。

  第二,石墨烯应用于芯片的方案切实可行。在实验室中,许多研究人员已经研制出了此方面的技术,投入实践也是指日可待。

  事实上,石墨烯技术目前也受到了各方的重视。

1  2  下一页>  
声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号