Az operációs rendszert magában foglaló és többfeladatos működésre képes eszköz ígéretes alternatívát jelenthet a szilíciummal szemben a jövő számítógépeinek gyártásában

Kapcsolódó hírek

A szilícium helyett új anyagokat keresve hatékonyabb elektronikus berendezések létrehozása érdekében a Stanford Egyetem (USA) mérnökeinek sikerült először felépíteniük a teljes egészében szén nanocső tranzisztorokból álló számítógépet (CNT, angol rövidítéssel).

megépítik

Még mindig nagyon egyszerű eszköz, de tartalmaz operációs rendszert, és képes egyszerre több program futtatására

A projekt szerzői, akiknek eredményeit a Nature legfrissebb számában teszik közzé, megjegyzik, hogy ez az áttörés a tudósok világszerte tett erőfeszítéseinek csúcspontját képezi, hogy kihasználják ezt az ígéretes, de egyedülálló anyagot.

Ahogy Max Shulaker, a munka vezető szerzője a SINC-nek elmagyarázza, "a szén nanocsövek fontos előrelépést jelentenek a jelenlegi szilícium tranzisztorokhoz képest, és mind a teljesítmény, mind az energiahatékonyság terén nagy előrelépéseket tervezünk".

Finomabb, mint a haj

A szén nanocsövek hosszú atomláncok, amelyek rendkívül hatékonyan vezetik és irányítják az elektromosságot. "Olyan vékonyak, hogy ezrek elférnek egymás mellett egy emberi hajban, és nagyon kevés energiára van szükségük a kikapcsoláshoz" - mondja.

Shulake hozzáteszi, hogy a munka azt mutatja, hogy lehetséges szén nanocsövek gyártása, annak ellenére, hogy ennek a technológiának még mindig vannak benne rejlő hibái. "Azonban sikerült legyőznünk ezeket az akadályokat, és bemutattuk az eddigi legfejlettebb szénalapú rendszert" - hangsúlyozza.

Az anyaggal való munkavégzés nehézségei közül érdemes megemlíteni, hogy a szén nanocsövek nem nőnek párhuzamos vonalakban, ahogy a forgácsgyártók szeretnék. A másik probléma az, hogy ezeknek a nanocsöveknek egy része úgy viselkedhet, mint a fémkábelek, amelyek mindig áramot vezetnek, ahelyett, hogy úgy viselkednének, mint a félvezetők, amelyeket ki lehet kapcsolni - áll a Stanford Egyetem közleményében.

Ezen akadályok leküzdése érdekében a csapat egy "tökéletlenség-immunnak" nevezett tervet készített, amely abból állt, hogy megszüntették a kábelként viselkedő nanocsöveket. Aztán kikapcsolta az összes „jó” CNT-t, és a félvezető áramkört tele töltötte áramkal.

Mindez az áram a fém nanocsövekbe koncentrálódott, amelyek annyira felmelegedtek, hogy égtek és szó szerint szén-dioxiddá párologtak. "Ez a kifinomult technika kiküszöbölte az összes fém CNT-t az áramkörből" - jelzik ezek a források.

"A rosszul beállított nanocsövek elkerülése még nagyobb finomságot igényelt" - jegyzik meg a szerzők. Ehhez a kutatók létrehoztak egy erőteljes algoritmust, amely megrajzolja az áramkör vázlatát, és biztosítja annak működését, függetlenül attól, hogy a nanotutbosok meg vannak-e csavarodva.

A mérnökök ezt a tökéletlen immunrendszert alkalmazva 178 tranzisztorral rendelkező alap számítógépet állítottak össze, amely határ az egyetemi létesítmények használatából származott, nem pedig ipari gyártási folyamatból.

Számlálás és rendelési számok

A számítógép képes volt olyan feladatok végrehajtására, mint a számolás és a számok rendezése. Ezenkívül tartalmaz egy alapvető operációs rendszert, amely lehetővé teszi e folyamatok cseréjét. Potenciáljának bemutatására a kutatók bebizonyították, hogy az eszköz képes végrehajtani a MIPS (Mikroprocesszor nélkül reteszelt csővezeték-szakaszok) elnevezésű kereskedelmi utasítást is, amelyet az 1980-as évek elején fejlesztett ki John Hennessy mérnök, az egyetem jelenlegi elnöke.

A maga részéről Franz Kreupl, a hibrid elektronikus rendszerek kutatója a Müncheni Egyetemen (Németország) és a projektről szóló, a Nature-ben is megjelent áttekintés szerzője azt jelzi, hogy mind elméleti, mind kísérleti munkák „kimutatták, hogy a szén nanocsövek a legenergiahatékonyabb elektronikus kapcsolók, amelyek skálázhatósága jóval 10 nanométer alatt van ".

Véleménye szerint Shulaker és csapata munkája nagyon értékes, mivel képesek voltak leküzdeni a szén nanocsövekkel való munka nehézségeit, és megépíteni az első funkcionális számítógépet ezzel az új megjelenő anyaggal, "amely sokkal jobb az ilyen típusú alkalmazásoknál a versenytársak, mint a grafén ".

Befejezésül a munka szerzői megjegyzik, hogy az új eszköz bemutatása megerősíti, hogy a szén nanocsövek megvalósítható technológia a rendkívül energiahatékony elektronikus rendszerek következő generációjának kifejlesztésére.