研究人員用雷同于石墨烯的二維質料制造出微處理懲罰器,有些人認為,這種神奇的彈性導電質料大概會給電池、傳感器、芯片設計帶來革命性的變革。
處理懲罰器只有115個晶體管,從測試尺度上看它并沒有什么驚人的,不外維也納科技大學的研究人員在陳訴中暗示,這是第一步,符號著我們朝著2D半導體微處理懲罰器前進了第一步。
二維質料有一個利益:很是機動,也就是說它可以等閑放進可穿著設備、聯網傳感器,并且還不容易損壞。好比我們假如掉了手機,手時機彎曲,而不是破碎。
其實,此刻的半導體和屏幕已經相當薄了,不外它們依賴質料的三維物理特性。假如將硅圓晶彎曲,它就會割裂。維也納科技大學利用石墨烯等2D質料可能過渡金屬硫族化合物,它們是真正的二維質料,是用晶體制造的,只有一層原子可能分子的厚度,所以可以彎曲。
過渡金屬硫族化合物是一種殽雜物,包括了過渡金屬,好比鉬、鎢和硫族元素。和石墨烯一樣,過渡金屬硫族化合物形成層,不外它和石墨烯差異,化合物可以或許像金屬一樣導電,它們屬于半導體,這種特性對付柔性芯片設計師來說是一個好動靜。
研究人員用二硫化鉬制造微處理懲罰器。他們在硅基片上安排2個層,層的厚度與分子差不多,上面刻有電路設計,然后用氧化鋁層分隔。陳訴稱:“基片只是作為介質載體存在的,沒有其它成果,所以可以用玻璃可能其它質料替代,包羅柔性基片。”
最近推出的英特爾芯片都回收了64位技能,它可以領略成百上千條差異的指令,詳細是幾多要看你是奈何計較的,它包羅了幾億個晶體管。
維也納科技大學開拓的微處理懲罰器一次只能處理懲罰1位數據,只能領略4種指令(NOP、LDA、AND、OR),電路寬2微米,比最新的英特爾處理懲罰器和ARM處理懲罰器寬了100倍。
研究人員說,假如繼承開拓,可以讓微處理懲罰器變得更巨大,同時縮小尺寸。在制造時,研究人員決心選擇了大尺寸,這樣二硫化鉬薄膜不容易穿洞、割裂可能污染,用光學顯微鏡查抄功效時也會更容易一些。
陳訴稱:“我們認為,將1位釀成多位數據沒有任何障礙。”獨一的挑戰在于低落瞬變電阻,用亞微米工藝制造面對這樣的挑戰。
并不是說制培育很容易。固然制造子單元的良率很高,約莫80%的算術邏輯運算單位都可以正常運行,可是因為它回收的是無妨礙容錯設計,所以只有很少的一部門制品設備可以正常利用。
為了辦理良率問題,商務微處理懲罰器制造商引進了芯片設計模塊,用差異的速度測試。芯片的運行速度越高本錢也越高,錯誤的子組件可以永久禁用,這種芯片同樣可以出售,日本游戲代理 歐洲服務器,只是機能沒有那么強。
英特爾從4004芯片(4位中央處理懲罰器,46條指令)成長到最新的x86 Kaby Lake用了整整46年,一路上整個財富都在不絕相識微制造技能,對比而言柔性半導體研究的進步速度照舊算快的。