Hiệu suất của một máy tính không được đo bằng tốc độ của nó mà bằng các hoạt động mà nó có thể thực hiện.
Hiệu suất của một máy tính không được đo bằng tốc độ của nó mà bằng các hoạt động mà nó có thể thực hiện.
Trong thập kỷ này, máy tính của chúng tôi đã đạt được tốc độ hiện tượngof gần 100Petaflops và trong thập kỷ tới, chúng tôi đang nhắm mục tiêu tới tốc độ 1000 Zettaflops. Nhưng hạn chế là định luật Moore đã gần đạt được phép ngoại suy của nó và do đó nếu chúng ta cố gắng làm cho các bóng bán dẫn nhỏ hơn, tương ứng các cánh cổng sẽ trở nên nhỏ và mỏng và khi đó Cơ học lượng tử sẽ xuất hiện và tất cả các điện tử sẽ đi qua cánh cổng bất kể trạng thái bật / tắt của nó do Điều chỉnh lượng tử (điện tử biến mất ở một bên của cánh cổng và xuất hiện lại ở phía bên kia.)
Chà, đã có nhiều giải pháp cho vấn đề này như OptoElectronics, Machine Learning, v.v. nhưng giải pháp ở cấp độ phần cứng cốt lõi là bộ xử lý Graphene sử dụng ống nano carbon giúp loại bỏ nhược điểm của việc điều chỉnh electron. Vì electron không di chuyển nhanh hơn trong carbon so với Silicon nên chúng ta thực sự có thể điều khiển chúng và điều chỉnh các cổng cho phù hợp.
GRAPHENE LÀ GÌ?
Nếu bạn có một phiến graphite hình chữ nhật, bạn bóc một lớp có độ dày là 1 nguyên tử và lớp đó được gọi là graphene. Cứng hơn kim cương nhưng elestic hơn cao su; cứng hơn thép nhưng nhẹ hơn nhôm. Graphene là vật liệu mạnh nhất được biết đến cho đến nay.
Graphene đã nổi lên như một trong nhữngvật liệu nanovì sự kết hợp độc đáo của các thuộc tính tuyệt vời:
Chất dẫn nhiệt tốt nhất cho đến nay.
Trong suốt về mặt quang học.
Nó nhẹ nên nó rất đặc, không thể thấm qua các khí như heli.
Độ linh động điện tử của nó nhanh hơn silicon khoảng 112.3 lần.
Một lớp than chì đơn nguyên tử 2D còn được gọi là Graphene.
CARBON NANOTUBES TỪ GRAPHENE
Nếu graphene là một tấm carbon dày chỉ bằng một nguyên tử, thì các ống nano carbon là một phiên bản cuộn lại của graphene. Chúng nhẹ và chắc như thép và hiệu quả nhất là chúng có tất cả các đặc tính của graphene chủ yếu. Nhưng phù hợp nhất với các nhà khoa học vật liệu, chúng là một chất bán dẫn gần như hoàn hảo. Trên thực tế, máy tính cấu trúc thần kinh mà chúng ta đang nói đến, có tất cả các nơ-ron của nó được thực hiện bởi ống nano carbon ở cấp độ phần cứng.
Cách ống nano được cuộn và làm từ graphene
Dưới đây là bài đánh giá ngắn về một trong những con chip tốt nhất và tiên tiến được làm từ bất kỳ công nghệ nano mới nổi nào,RISC-V-RV16XNano.
RISC-V-RV16XNano
Một nhóm Kỹ sư từ MIT, Phòng Analog đã chế tạo con chip này, đây là con chip lớn nhất từng được biết đến được sản xuất bằng CNTs.
Nó có tiềm năng duy nhất để thay thế hàng trăm máy tính cổ điển với tốc độ tính toán trên 100ZetaFlops.
Hơn 10,000,000 CNT đã được sử dụng để tạo thành 14,702 bóng bán dẫn hiệu ứng trường ống nano carbon CMOS (CNTFET), được sắp xếp thêm trong 3,762 khối logic kỹ thuật số, cùng hoạt động như một CPU cấp vi điều khiển 16 bit - cụ thể là RV16XNano có điện áp hoạt động tiêu chuẩn của 1.8V.
Mặc dù, mức độ thực thi của nó khác xa so với một CPU hiện đại nhưng nó đã thực thi một chương trình đưa ra một thông báo: “Chào thế giới! Tôi là RV16XNano, được tạo ra từ CNTs".
Hình ảnh hiển vi của RV16XNano được chế tạo hoàn chỉnh
Con chip nano này, được sản xuất vào năm 2013 vừa mới mở ra cánh cửa của máy tính tốc độ cao với kết quả chính xác. Có thể trong 20 đến 30 năm tới, bạn có thể tưởng tượng chơi IGI2 trong một siêu máy tính tại nhà của mình :).
Nhưng giống như mọi vật liệu công nghệ, có một thuật ngữ gọi là “ưu và hình nón” và CNTs cũng có điều đó.
Có gì sai với ống nano carbon?
Sau khi phát hiện ra ống nano carbon vào năm 2004, mọi người bắt đầu nhận ra tiềm năng của chúng là những sợi dây “phân tử”, một thứ có vẻ cực kỳ tuyệt vời. Tuy nhiên, các thuộc tính hấp dẫn của chúng đi kèm với một số lưu ý. Chúng có xu hướng tập hợp thành các bó giết chết hiệu suất của bóng bán dẫn, việc tổng hợp các ống nano với các đặc tính cụ thể vẫn không thực tế cho các mục đích của vi mạch và việc điều khiển loại bóng bán dẫn để tạo ra bóng bán dẫn có cực tính loại n và p bổ sung trung tâm cho công nghệ CMOS cũng có vấn đề tương tự. . Các nhà nghiên cứu đã xác định một loạt giải pháp cho những vấn đề này: RINSE (loại bỏ các ống nano ủ thông qua tẩy da chết có chọn lọc), MIXED (kỹ thuật giao diện kim loại kết hợp với pha tạp tĩnh điện) và DREAM (thiết kế khả năng phục hồi chống lại CNTs kim loại).
Tuy nhiên, một số vấn đề vẫn chưa được giải quyết và các nghiên cứu đang được tiến hành. Nhưng ở cấp độ trừu tượng, chúng ta có thể kết luận rằng Bộ xử lý Graphene là tinh hoa của điện toán và không có giới hạn nào được biết đến không giống như Silicons cho đến khi Gordon Moore tiếp theo đưa ra định luật: 3
