Nanorurkowy komputer ze Stanforda

[KopalniaWiedzy.pl 320]

Na Uniwersytecie Stanforda powstał pierwszy w historii komputer, który korzysta z procesora zbudowanego całkowicie z węglowych nanorurek. Komputer jest bardzo powolny i prosty, jednak celem uczonych nie było stworzenie wydajnej maszyny, a wykazanie, że węglowe nanorurki mogą w przyszłości zastąpić krzem.

Subhasish Mitra, jeden z dyrektorów grupy badawczej mówi, że wydajność nanorurkowego procesora można porównać z układem Intel 4004, pierwszym procesorem Intela, który zadebiutował w 1971 roku. Nanorurkowy chip wykonuje prosty zestaw instrukcji MIPS. Jest w stanie przełączać się pomiędzy różnymi zadaniami, śledzić wyniki wykonywanych operacji, pobierać dane i wysyłać je do zewnętrznej pamięci.

W skład nanorurkowego procesora wchodzą 142 tranzystory złożone z nanorurek o długości od 10 do 200 nanometrów. Uczeni ze Stanforda stworzyli sześć różnych wersji swojego procesora, w tym i taką, która obsługuje zewnętrzne urządzenie - klawiaturę numeryczną służącą do wprowadzania liczb dodawanych następnie przez procesor. Prezentacja tego procesora to z pewnością zaskoczenie dla ludzi, którzy wątpili w węglowe nanorurki - mówi Aaron Franklin z IBM Watson Research Center. Prowadzony przez niego zespół wykazał wcześniej, że nanorurkowe tranzystory, mniejsze niż 10 nanometrów, pracują szybciej i są bardziej energooszczędne niż tranzystory zbudowane z innych materiałów, w tym z krzemu. Teoretyczne przewidywania sugerują też, że komputer z węglowych nanorurek będzie potrzebował do pracy o cały rząd mniej energii niż maszyna krzemowa.

Węglowe nanorurki są jednak bardzo niewdzięcznym materiałem do pracy. Podczas wzrostu tworzą bezładną plątaninę, a około 30% z nich wykazuje właściwości metaliu a nie półprzewodnika, co prowadzi do krótkich zwarć. Dlatego też Mitra poprosił o pomoc Philipa Wonga, który opracował nową metodę hodowania nanorurek na kwarcu i przenoszenia ich na krzemowe podłoże. Mitra i Wong mają nadzieję, że ich prace pomogą skonstruować w przyszłości wydajne nowoczesne procesory z nanorurek.

Na razie jednak ich procesor nie wygląda imponująco. Jak zauważa Victor Zhirnov z Semiconductor Research Corporation, nanorurkowy chip ma 10 milionów razy mniej tranzystorów niż współczesne procesory, pracuje przy napięciu pięciokrotnie wyższym i potrzebuje aż 25 razy więcej energii niż podobny do niego procesor krzemowy.

Przyznając rację Zhirnovovi trzeba jednak zwrócić uwagę, że procesor powstał w uniwersyteckim laboratorium, które nie dysponuje tak zaawansowanymi urządzeniami jak nowoczesne fabryki procesorów. Ponadto procesor połączony jest kablami z dyskiem twardym, który służy mu za układ pamięci, każdy z kabli łączy się z dużym metalowym pinem na procesorze. Taka prymitywna architektura negatywnie wpływa na wydajność procesora.

[Przemek Kobel 65]

30% z nich wykazuje właściwości metaliu a nie półprzewodnika, co prowadzi do krótkich spięć.

 

'Short circuit' = 'zwarcie'.

[Arlic 4]

'Short circuit' = 'zwarcie'.

Zwarcie (lub potocznie: spięcie)

[Astroboy 34]

Nie ma co się spinać (ewentualnie zwierać); w języku polskim nie mówimy o krótich spięciach, tylko o zwarciach. Proszę oponentów, zwierajcie szyki na innym polu; oby nie było to oczko, drugiego prawa Kirchhoffa.

[mjmartino 1]

Często jak coś jest chwilowe ludzie używają słowa "spięcie".

A jak coś wystąpiło długotrwale to używają "zwarcie"

Myślę że spokojnie można używać obu słów bo dotyczą one tego samego zjawiska

[Astroboy 34]

@mjmartino, nie zgodzę się. Mógłbym Ci podać wiele przykładów długich spięć (mister X i jego teściowa) i krótkich zwarć (by nie wspomnieć o Andrew G. ). Jestem zdania, że mówiąc o elektronice należy używać języka i terminologii elektroników, zaś mówiąc o Maryny literach czterech można sobie pozwolić na frywolność i styl potoczny. Jeśli nie znam jakiegoś języka, nie wypowiadam się. Jeśli zaś chcę wygłosić w owym jaką ważną kwestię - uczę się abecadła.