Chip met nanobuisjes haalt 1GHz

Het is wetenschappers voor het eerst gelukt nanobuisjes als interconnects in chips te gebruiken. De testopstelling kon met de nanobuisjes een snelheid van ruim 1GHz halen, wat als een belangrijke mijlpaal voor toekomstige chipfabricage wordt gezien.

Het gebruik van de nanobuisjes binnen een conventionele chip is vooral een proof-of-concept: de chipbakkers laten zo zien dat de buisjes gigahertz-snelheden aankunnen. Daartoe werd een reguliere chip op basis van silicium vervaardigd, met daarop 256 ring-oscillatoren bestaande uit in totaal elfduizend transistors. Deze oscillatoren zijn elektronische circuits die de wetenschappers gebruiken om de snelheid van chips te meten. Een verbinding van de oscillators werd opzettelijk open gehouden, zodat deze later via metallische nanobuisjes gesloten kon worden.

Van de 256 oscillators werden slechts negentien exemplaren succesvol aangesloten door middel van de buisjes. De maximale kloksnelheid van de ring-oscillatoren hing af van de kwaliteit van de verbinding tussen het nanobuisje en de transistor en de kwaliteit van het koolstofbuisje zelf. Zestien van de negentien geslaagde verbindingen konden hun oscillator op 800MHz laten draaien, waarbij een maximumsnelheid van 1,02GHz werd gemeten. Met dit resultaat zijn de onderzoekers een stapje dichter bij het ontwikkelen van een levensvatbare opvolger voor koper als basis voor de bedrading binnen chips zodat de Wet van Moore ook op dit gebied zijn geldigheid behoudt.

Reacties (14)

[Verwijderd]

Off ... Post^^

Als ze al dat nieuwe direct uitbrengen, hebben ze geen tijd om het wat oudere spul te verkopen, dus verliezen ze er meer geld op dan ze kunnen winnen, en tevens zal het maken van zoiets wel heel duur zijn, mensen gaan natuurlijk geen 1000-1500euro voor een processor neerlegen (mensen), misschien kost zon processor wel 10k

[Verwijderd]

als wetenschappers (zijn ook mensen) kunnen beschikken over snelle nanotube computerchips om bijvoorbeeld insecten te voorzien van complexe instructiesets, is geld geen probleem.
Er komen dan vanzelf 'massaproductie'-processen en de prijzen zullen enorm dalen en het uiteindelijke product zal binnen het bereik van 'mensen' komen.

[Verwijderd]

Hoe dan ook ben blij dat hun onderzoek vordert, je weet uiteindelijk nooit waar het allemaal goed vor is/kan zijn.

[edit] Dirkjesdir heeft een deel van mijn post beantwoord

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 25 juli 2024 07:49]

[FreezeXJ]

Het zijn gewoon koolstofatomen, die een netwerk vormen als kippegaas, dat je dus ook rond kunt krijgen. Milieubelasting wordt onderzocht, omdat die kleine venijnige buisjes ongeveer overal doorheen kunnen (kunnen in hersenen terechtkomen), en slecht afbreekbaar zijn. Voorlopig is het grootste probleem fabricage, omdat dit soort dingen belachelijk moeilijk te maken zijn..

Om dit soort buisjes te maken zijn er grofweg een paar opties : Single-walled nanotubes, de populaire soort, worden de records mee gebroken, maar worden gemaakt door koolstof in een soort bliksem te laten reageren. Het percentage SWNTs is uiteraard om te huilen (lees : ergens ver onder de 0.01%). De andere manier is ze te laten groeien, bijvoorbeeld aan een soort catalisator, die uit verschillende materialen kan bestaan. In dit geval krijg je multi-walled nanotubes, die ook geleiden, maar dikker zijn, iets onvoorspelbaarder en verder net iets slechter werken dan de SWNTs. Overigens zegt de quote "Each nanotube measured between 50 and 100 nanometers (billionths of a meter) in diameter" uit de bron van dit artikel me dat ze MWNTs gebruiken, deze grootte (een koolstofatoom is ongeveer 0.5nm) is best riant. (eerlijk gezegd denk ik alsnog dat ze er een factor 10 naastzitten, maar ja)

Een ander probleem, dat hier sneaky is omzeild, is het verbinden van de buisjes. Voorlopig maken we ze nog los, waarna 1 buisje gemeten kan worden door em aan te sluiten, maar als je hier chipjes van wilt bakken, heb je een groot probleem. Je zou namelijk alsnog alle verbindingen van koper moeten maken, wat je schaalvoordeel ongeveer tot 0 reduceert. Al met al is het leuk, maar voorlopig is de toepassing nog wel even weg. We moeten het gewoon met silicium / koper doen

[Verwijderd]

Pff. Met huidige siliciumtechnologie halen ze tientallen zoniet honderden GHz voor een ring-oscillator. En bovendien met bijna nooit een falende ring.

Maar ja, elk beetje vooruitgang leert ze natuurlijk iets bij om nog hogere snelheden te halen, en hopelijk is het inzetbaar tegen de tijd dat we met 'klassieke' technieken tegen de fysische limiet aanlopen...

Edit: Ok, blijkbaar is de THz grens ook al lang doorbroken: http://www.theregister.co...eil_terahertz_transistor/

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 25 juli 2024 07:49]

[LA-384]

Ik weet bijna zeker dat ik het bovenstaande niet helemaal begrijp (het artikel is overigens van 2001!), want mijn gedachte daarbij is: "als ze met silicium de thz grens kunnen doorbreken, waarom zitten we dan nog met cpu's van 3ghz te kijken?"

Zou je het gebruik van silicium transistors en hun hoge waarde in thz daarom wat beter kunnen uitleggen?

[Amdk6II]

Omdat een heleboel snel schakelende transistors nogal warm worden.
Verder is er ook nog wat over het voltage, maar ik heb die kennis niet zo paraat meer.
Iets met de verbindingen dat ze niet zo goed meer schakelen als de voltage te zwak word (nulletjes en eentjes....) nou ja, klok klepel. Tis te lang geleden

Wel weet ik dat er met overclocken je cpu verder kon klokken met meet vcore, met als gevolg dat je warmteproductie ook nogal omhoog gaat.

[arjankoole]

maar ja, hoe lang is silicium technologie er al, en hoe lang zijn ze nu met nanotubes bezig?

Ik kan me de tijd nog herinneren dat ze met moeite boven 1MHz uitkwamen met silicium, en nu halen ze de terahertz. Evolutie op z'n best. (alhoewel je met deze snelheid van ontwikkelen beter over een revolutie kunt spreken natuurlijk).

je moet dingen natuurlijk wel een klein beetje relatief kunnen zien he?

[Verwijderd]

Die nanotubes zijn al een revolutie op zich
Hoe lang zal het nog duren voordat deze techniek en quantumtechnologie wordt gecommercialiseerd? We horen allemaal leuke interessante berichten de laatste jaren, maar de output van al die onderzoekjes en concepten laat nogal op zich wachten. Het wordt tijd voor een echte breakthrough

[dirkjesdirk]

Ze zien eruit als een rol kippengaas, maar dan ontelbare keren kleiner: nanobuisjes van koolstof. Deze supermoleculen zijn volgens voorspellingen ideaal voor supersterke materialen, razendsnelle chips, hypergevoelige sensoren en nog honderden andere toepassingen.

Bron: http://www.kennislink.nl/web/show?id=173260

[Sharkoon]

wat een techniek ook hé tegenwoordig..

Je zou bijna zeggen dat het sprookjes zijn.

[kimborntobewild]

Next is gewoon een kwestie van 't weer kleiner zoeken. Individuele snaarmanipulatie bijvoorbeeld (snaar-theorie). Die snaren (als die theorie blijkt te kloppen) kunnen later ook weer in kleinere deeltjes worden gehakt. (Dat gaat eeuwig door.)