Ερευνητές του ΜΙΤ έφτιαξαν έναν σύγχρονο μικροεπεξεργαστή από τρανζίστορ νανοσωλήνων άνθρακα, που θεωρούνται ως μια ταχύτερη, πιο «πράσινη» εναλλακτική στους «παραδοσιακούς» επεξεργαστές πυριτίου.
Όπως αναφέρει το ΜΙΤ News, ο μικροεπεξεργαστής περιγράφεται στο Nature και μπορεί να κατασκευαστεί μέσω συμβατικών διαδικασιών παραγωγής τσιπ πυριτίου- αποτελώντας με αυτόν τον τρόπο ένα μεγάλο βήμα προς το να γίνουν οι μικροεπεξεργαστές νανοσωλήνων άνθρακα πιο πρακτικοί.
Τα τρανζίστορ πυριτίου αποτελούν βασικό πυλώνα της τεχνολογίας υπολογιστών εδώ και δεκαετίες, και, όπως προβλέπει ο Νόμος του Μουρ, η βιομηχανία ηλεκτρονικών υπολογιστών είναι σε θέση να συρρικνώνει και να «στριμώχνει» περισσότερα τρανζίστορ σε τσιπ κάθε λίγα χρόνια, για να είναι δυνατή η πραγματοποίηση όλο και πιο πολύπλοκων υπολογισμών. Ωστόσο, ειδικοί πλέον προβλέπουν πως θα έρθει η στιγμή που αυτό δεν θα είναι δυνατόν.
H δημιουργία CNFET (carbon nanotube field-effect transistors) έχει καταστεί σημαντικός στόχος για τη δημιουργία υπολογιστών επόμενης γενιάς. Έρευνες υποδεικνύουν πως τα CNFET έχουν ιδιότητες που υπόσχονται περίπου 10 φορές την αποδοτικότητα ενέργειας και πολύ μεγαλύτερες ταχύτητες συγκριτικά με το πυρίτιο. Ωστόσο, όταν παράγονται σε κλίμακα, τα τρανζίστορ συχνά έρχονται με πολλά προβλήματα που επηρεάζουν τις επιδόσεις, οπότε παραμένουν μη πρακτικά.
Οι ερευνητές του ΜΙΤ εφηύραν νέες τεχνικές για να περιορίσουν σημαντικά τα ελαττώματα και να επιτρέψουν πλήρη λειτουργικό έλεγχο επί της παραγωγής CNFET, χρησιμοποιώντας διαδικασίες σε συμβατικές κατά τα άλλα εγκαταστάσεις παραγωγής τσιπ πυριτίου. Σε αυτό το πλαίσιο, παρουσίασαν έναν μικροεπεξεργαστή των 16 bit με πάνω από 14.000 CNFET που πραγματοποιεί τις ίδιες διεργασίες με τους διαθέσιμους στο εμπόριο μικροεπεξεργαστές. Στο άρθρο που δημοσιεύτηκε στο Nature περιγράφεται ο σχεδιασμός του μικροεπεξεργαστή και περιλαμβάνονται πάνω από 70 σελίδες σχετικά με τη μεθοδολογία παραγωγής.
Ο μικροεπεξεργαστής βασίζεται στην open source αρχιτεκτονική τσιπ RISC-V, η οποία έχει ένα σετ εντολών που μπορεί να εκτελέσει. Ο μικροεπεξεργαστής ήταν σε θέση να εκτελέσει το πλήρες σετ εντολών με ακρίβεια.
«Είναι με διαφορά το πιο προηγμένο τσιπ το οποίο φτιάχτηκε από οποιαδήποτε αναδυόμενη νανοτεχνολογία που υπόσχεται υπολογιστές υψηλών επιδόσεων και ενεργειακής αποδοτικότητας» είπε ο Μαξ Σούλακερ, ένας των συντελεστών της έρευνας. «Υπάρχουν όρια στο πυρίτιο. Αν θέλουμε να συνεχίσουμε να προχωρούμε στους υπολογιστές, οι νανοσωλήνες άνθρακα αποτελούν έναν από τους πιο πολλά υποσχόμενους τρόπους να ξεπεράσουμε αυτά τα όρια».
