Powstał pierwszy komputer wykonany z tranzystorów z nanorurek węglowych

Kategorie: 

Foto: Norbert von der Groeben

Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda stworzyli pierwszy prototypowy komputer, który jest wykonany z tranzystorów z nanorurek węglowych. Informacje na ten temat zostały opublikowane w czasopiśmie Nature.

 

Badania nad tranzystorami opartymi na węglowych nanorurkach są prowadzone od lat. Naukowcy uważają, że ta alternatywna technologia może w przyszłości zastąpić krzem, ponieważ w dzisiejszych czasach pożądane są coraz mniejsze układy o coraz większej mocy obliczeniowej, które będą jednocześnie tańsze, szybsze i energooszczędne. Poza tym, układy krzemowe zbliżają się już do swoich fizycznych granic.

 

Zbudowany przez naukowców komputer składa się z 178 tranzystorów, z których każdy zawiera od 10 do 200 nanorurek węglowych. Prototyp pracuje pod kontrolą bardzo prostego systemu operacyjnego, potrafi wykonywać do czterech zadań po pobraniu jednej instrukcji, pobierać dane z dysku, wykonywać operacje arytmetyczne i wysyłać wyniki do pamięci zewnętrznej. Ponadto, jest w stanie obsługiwać dwa programy jednocześnie i 20 różnych instrukcji MIPS (Microprocessor without Interlocked Piped Stages).

 

Węglowe nanorurki jakie są obecnie produkowane mają pewne wady. Jedną z nich jest problem z ustawieniem wszystkich nanorurek tak, aby były idealnie równoległe względem siebie - udaje się to w przypadku 99.5%. W przyszłych chipach, w których będą znajdować się miliardy nanorurek, może dochodzić do błędów, mimo tak niewielkiego procenta nieścisłości. Kolejnym problemem jest to iż niewielka część nanorurek zachowuje się jak metalowa ścieżka, która przez cały czas przewodzi prąd.

 

 

 

Wiadomość pochodzi z portalu tylkonauka.pl

Ocena: 

Nie ma jeszcze ocen
Opublikował: John Moll
Portret użytkownika John Moll

Redaktor współpracujący z portalem zmianynaziemi.pl niemal od samego początku jego istnienia. Specjalizuje się w wiadomościach naukowych oraz w problematyce Bliskiego Wschodu

loading...


Komentarze

Portret użytkownika John Moll

Witam, jeśli chodzi o zdjęcie

Witam, jeśli chodzi o zdjęcie to jest ono szeroko dostępne. Natomiast artykuł jest napisany przeze mnie na podstawie tego - zapewniam, iż nie stosuję techniki kopiuj-wklej. Gdyby tak było, na stronie Tylkonauka.pl wstawiałbym 5-6 artykułów dziennie. Jednak nie tędy droga.... Nie muszę kopiować cudzych artykułów Wink
 
Pozdrawiam.

Portret użytkownika sceptyyk

#1  26 Wrz 2013

Post#1 Post autora tematu 26 Wrz 2013 17:15   
Pierwszy komputer z tranzystorów z nanorurek węglowych

 

Pierwszy komputer z tranzystorów z nanorurek węglowychNaukowcy z Uniwersytetu Stanforda zaprezentowali pierwszy funkcjonalny komputer wykonany wyłącznie z tranzystorów z nanorurek węglowych. Wyniki swoich badań zamieścili w najnowszym numerze czasopisma Nature. 

Naukowcy eksperymentują z tranzystorami opartymi na nanorurkach węglowych (CNT), ponieważ szukają alternatywnej technologii, która mogłaby zastąpić krzem. W dzisiejszych czasach, gdy wymogiem jest budowanie coraz mniejszych układów o coraz większej mocy obliczeniowej, przy tym tanich i oszczędnych energetycznie, układy krzemowe zbliżają się do swoich fizycznych granic. Naukowcy uważają, że to właśnie nanorurki węglowe, jako budulec układów cyfrowych będzie następcą krzemu ze względu na jego dużą wydajność energetyczną. 

Prototypowy komputer składa się ze 178 tranzystorów, z których każdy zawiera od 10 do 200 nanorurek węglowych. Maszyna może wykonywać do 4 zadań po pobraniu 1 instrukcji, potrafi pobierać dane z dysku, wykonywać operacje arytmetyczne oraz wysyłać wyniki do pamięci zewnętrznej. Przy tym wszystkim ma możliwość obsługi dwóch programów jednocześnie oraz obsługi 20 różnych instrukcji MIPS. 

Podczas demonstracji swojego prototypu naukowcy przeprowadzili jednocześnie operacje liczenia i sortowania liczb całkowitych. 

Mimo wszystkich zalet nanorurki węglowe wciąż pozostają bardzo niedoskonałe. Dużym problemem jest to, że podczas produkcji takiej struktury nie wszystkie z nich ustawiają się równolegle względem siebie. Technologia zastosowana w Uniwersytecie Stanforda pozwala tworzyć struktury, w których 99,5% nanorurek węglowych jest względem siebie równoległych. Jednak przy produkcji chipów przyszłości, w których będą miliardy nanorurek nawet mały procent nieścisłości może powodować błędy. Problemem jest również to, że w tej plątaninie nanorurek cześć z nich zawsze zachowuje się jak przewodnik i nie da się ich wyłączyć jak półprzewodników. 

Aby zapobiec tym problemom naukowcy podeszli do zadania dwutorowo. Podali oni prąd na obwody nanorurek, i po wyłączeniu dobrych CNT, spalili pozostałe metaliczne nanorurki. Opracowali także algorytm, który jest w stanie poprawnie wykonywać operacje pomimo nierównoległych nanorurek w obwodzie. 

Nie jest to jedyne doniesienie na temat chipów z nanorurek węglowych w ostatnim czasie. W październiku zeszłego roku naukowcy z IBM ogłosili, że opracowali metodę umieszczania ponad 10000 tranzystorów z nanorurek na powierzchni jednego chipu. Wielkość ta jest oczywiście dużo mniejsza niż pozwala na to dzisiejsza technika układów krzemowych, ale daje duże nadzieje na dalszy rozwój tej technologii. 

Źródło: 
http://www.pcworld.com/article/2049460/stanford-researchers-develop-first-computer-using-only-carbon-nanotube-transistors.html   To jest art jacu077 wraz podanym zródłem.  jacu007 dokonał tłumaczenia, a Ty dokonałeś niewielkiej modyfikacjji  tłumaczenia jacu007 podając jako żródło inny art.Czytałem obydwa żródła...   

 

Portret użytkownika John Moll

Widzę właśnie, że artykuły

Widzę właśnie, że artykuły podobne, ale obydwa przecież opisują ten sam temat - nie ma co się dziwic że są podobne, ale rozumiem Twoje podejrzenia. Nie kopiuję cudzych artykułów. Zauważ jak wyglądają pozostałe arty na Tylkonauka.pl. Piszę je bardziej własnymi słowami.
 
Jeśli mam wdawać się w szczegóły to powiem Ci, że ten prawdopodobnie też byłby dłuższy i bardziej rozbudowany, ale w ciągu ostatnich dwóch dni nie czuję się najlepiej, choroba mnie bierze więc i nie mam zbytnio siły...
 
Pozdrawiam.

Portret użytkownika logos

Włożę kij w mrowisko; sceptyk

Włożę kij w mrowisko; sceptyk to bardzo adekwatna nazwa do tego zachowania; zgnoić wszystkich za wszystko. 
Gdyby nawet zaistniało: kopiuj wklej - to co, świat by się zawalił? Bardzo możliwe, że świat sceptyków faktycznie by runął. 
Lecz jednak w końcowej fazie przeprasza, więc po jasną cholerę to rozpoczynałeś? 
 

Skomentuj