Първи процесор с въглеродни нанотръби

Учени от Станфордския университет създадоха първия в света процесор от въглеродни нанотръби. Перспективният материал може да замени в бъдеще силициевите транзистори, надяват се изследователите.

Въглеродните нанотръби отдавна се считат за заместник на сегашните силициеви транзистори, пише phys.org. Те ще позволят по-нататъшно намаляване на размера на електронните компоненти, значително ще снижат консумацията на енергия и отделяната топлина по време на работа, твърди професор Ян Реби от Калифорнийския университет в Бъркли.

За първи път транзистор от въглеродни нанотръби беше предложен преди 15 години. Оттогава досега обаче учените не успяват да изградят на негова база сложни електронни схеми, заради наличието на много дефекти в тръбите. Именно този проблем са преодолели изследователите от Станфордския университет, твърди проф. Джованни Де Мишели.

По неговите думи, учените са направили два важни пробива. Първо, те са разработили процес за производство на въглеродни нанотръби, пригодени за създаване на електронни схеми. Второ, изследователите са изградили ефективна верига, която показва, че въглеродните нанотръби са способни да извършват изчисления.

В микросхемите могат да се използват милиарди нанотръби, но ако някои от тях са криви, то това води до грешки в работата на цялата система. Учените твърдят, че могат да произвеждат до 99,5% от нанотръбите абсолютно прави.

Вторият проблем се състои в това, че не всички нанотръби работят като транзистори (т.е. превключватели) – част от тях действат като обикновени метални проводници на ток. За да се избавят от подобни нанотръби, учените първо изключили всички нанотръби във веригата, работещи като транзистори. След това подали напрежение, което нагряло нанотръбите-проводници до степен на изпаряване. Така веригата била изчистена от всички нанотръби-проводници.

Накрая, за да изключат възможността за поява на грешки в резултат на кривини по останалите 0,5% нанотръби, учените разработили специален софтуерен алгоритъм, който гарантира коректна работа на схемата независимо от наличието на този дефект.

Използвайки съвкупност от посочените методи, изследователите успели да създадат процесор със 178 транзистора и изчислителна мощност, съпоставима с тази на Intel 4004, пуснат през 1971 г., пише CNET. Процесорът може да изпълнява задачи от рода на броене и сортиране на числа. Учените демонстрират също способността на чипа да изпълнява MIPS инструкции.

Според професор Нареш Шанбхаг от Илинойския университет, ще минат години, докато компаниите се научат да произвеждат процесори от нанотръби в индустриален мащаб. Но важното в случая е, че учените на Станфордския университет доказват състоятелността на идеята за използване на въглеродни нанотръби вместо силициеви транзистори, което ще даде тласък на изследванията в тази област.