נחשפה טכנולוגיה מבוססת ננו-צינוריות פחמן כליבת המחשוב העתידית
מאת:
חיים חביב, 11.10.15, 17:35
.jpg?id=24033884)
פריצת דרך מדעית עשויה לבשר את תום עידן הסיליקון והחלפת הטרנזיסטורים המסורתיים בננו צינוריות פחמן כליבת המחשוב העתידית.
ביבמ מצאו דרך לכווץ את המגעים של הטרנזיסטורים מבלי לפגוע בביצועים של מכשירים המופעלים ע"י ננו-צינוריות פחמן, ובכך נפרצה דרך חדשה לפיתוח שבבי מחשב מהירים, זעירים ועוצמתיים יותר באופן דרמטי, מעבר ליכולות של המוליכים למחצה המוכרים. ממצאי המחקר פורסמו בגיליון ה-2 באוקטובר 2015 של הירחון
Science.
ננו-צינוריות פחמן מייצגות סוג חדש של חומרים מוליכים למחצה המכילים שכבה אטומית בודדת של פחמן המקופלת לכדי צינורית. ננו-צינוריות הפחמן יוצרות את ליבת הטרנזיסטור, שתכונותיו החשמליות המשופרות יספקו מספר דורות של שדרוג טכנולוגי מעבר למגבלות הפיזיות של הסיליקון.
למעשה
IBM התגברה על מכשול מרכזי, שעיכב עד כה ניסיונות למזעור הטכנולוגיה והשפיע על גודלם של הטרנזיסטורים: הערוץ והמגעים שלו. ככל שהמכשירים נעשים זעירים יותר, עולה התנגדות המגעים של ננו-צינוריות פחמן ופוגמת בביצועים. התוצאות, שהושגו במחקר זה, עשויות לסייע בהתגברות על הבעיות שבהתנגדות מגעים עד לצמתים בגודל 1.8 ננו-מטר - טכנולוגיה הנמצאת במרחק 4 דורות מהטכנולוגיה הנוכחית.
שבבים עם ננו-צינוריות פחמן יכולים לשפר באופן ניכר את היכולות של מחשבים חזקים במיוחד, לאפשר ניתוח מהיר יותר של נתוני ביג דאטה, הגדלת העוצמה והארכת חיי הסוללה של התקנים ניידים ושל "האינטרנט של הדברים".
הטרנזיסטורים מסיליקון, מתגים זעירים המעבירים מידע על גבי שבב, מגיעים כיום אל קצה גבול יכולת המזעור שלהם, תוצאה מתבקשת מהחסם העליון של חוק מור - בעיה פיסיקלית מורכבת, שהעסיקה חוקרים במשך עשרות שנים.
יבמ כבר הוכיחה בעבר, שטרנזיסטורים מננו-צינוריות פחמן יכולים להפעיל מתגים מצוינים בממדי ערוץ קטנים מ-10 ננו-מטר – עובי דק יותר פי 10,000 משערה אנושית, ופחות ממחצית מטכנולוגיית הסיליקון המתקדמת ביותר המוכרת. הגישה החדשה למגעים מתגברת על המשוכה העיקרית השנייה של שילוב ננו-צינוריות פחמן במכשירי מוליכים למחצה, דבר שיכול להוביל לשבבים קטנים יותר עם ביצועים טובים יותר וצריכת אנרגיה נמוכה יותר.
בחברה מעריכים, שחידושים אלה בתחום השבבים חיוניים כדי לעמוד בדרישות ההנדסיות של מחשוב ענן, האינטרנט של הדברים ומערכות ביג דאטה. ככל שטכנולוגיית הסיליקון מתקרבת למגבלותיה הפיזיות, יש להכין חומרים ומכשירים חדשים וארכיטקטורות מעגלים חדשות כדי ליצור את הטכנולוגיות החדשות, שתידרשנה בעידן המחשוב הקוגניטיבי. פריצת דרך זו מראה, ששבבי המחשב עשויי ננו-צינוריות הפחמן יוכלו להפעיל את מערכות העתיד מוקדם מהצפוי.
