[et_pb_section fb_built=”1″ admin_label=”section” _builder_version=”4.16″ global_colors_info=”{}”][et_pb_row admin_label=”row” _builder_version=”4.16″position background_size=”initial” ” global_colors_info=”{}”][et_pb_column type=”4_4″ _builder_version=”4.16″ custom_padding=”|||” global_colors_info=”{}” custom_padding__hover=”|||”][et_pb_text admin_label=”Text” _builder_version=”4.16″ background_size=”initial” background_position=”top_left” background_repeat=”repeat” global_colors_info

Η απόδοση ενός υπολογιστή δεν μετριέται από την ταχύτητά του αλλά από τις λειτουργίες που μπορεί να κάνει. Έτσι εισήχθη το flop που σημαίνει τον αριθμό των…

Η απόδοση ενός υπολογιστή δεν μετριέται από την ταχύτητά του αλλά από τις λειτουργίες που μπορεί να κάνει. Έτσι εισήχθη το flop που σημαίνει τον αριθμό των τελεστών κινητής υποδιαστολής που μπορεί να κάνει μια υπολογιστική συσκευή ανά δευτερόλεπτο.

Σε αυτή τη δεκαετία, οι υπολογιστές μας έχουν επιτύχει μια ταχύτητα φαινομένου oμε σχεδόν 100 Petaflops και την επόμενη δεκαετία στοχεύουμε σε ταχύτητα 1000 Zettaflops. Αλλά ο περιορισμός είναι ότι ο νόμος του Moore έχει σχεδόν επιτύχει την προέκτασή του και έτσι αν προσπαθήσουμε να κάνουμε τα τρανζίστορ πιο μικρά, αντίστοιχα οι πύλες θα γίνουν μικρές και λεπτές και τότε η Κβαντομηχανική θα μπει στο σενάριο και όλα τα ηλεκτρόνια θα περάσουν από την πύλη. ανεξάρτητα από την κατάσταση ενεργοποίησης/απενεργοποίησης λόγω της Κβαντικής Σήρωσης (το ηλεκτρόνιο εξαφανίζεται στη μία πλευρά της πύλης και επανεμφανίζεται στην άλλη πλευρά.)

Λοιπόν, υπήρχαν πολλές λύσεις σε αυτό το πρόβλημα, όπως OptoElectronics, Machine Learning, κ.λπ., αλλά αυτή με βασικό επίπεδο υλικού είναι οι επεξεργαστές Graphene που χρησιμοποιούν νανοσωλήνες άνθρακα που εξαλείφουν το μειονέκτημα του συντονισμού ηλεκτρονίων. Καθώς το ηλεκτρόνιο δεν κινείται πολύ πιο γρήγορα στον άνθρακα σε σύγκριση με το πυρίτιο, έτσι μπορούμε πραγματικά να τα ελέγξουμε και να διαμορφώσουμε τις πύλες ανάλογα.

ΤΙ ΕΙΝΑΙ GRAPHENE;

Εάν έχετε μια ορθογώνια πλάκα από γραφίτη, αφαιρείτε ένα στρώμα με πάχος 1 άτομο και αυτό το στρώμα είναι γνωστό ως γραφένιο. Πιο σκληρό από το διαμάντι αλλά πιο ελαστικό από το καουτσούκ. πιο σκληρό από το ατσάλι αλλά πιο ελαφρύ από το αλουμίνιο. Το γραφένιο είναι το ισχυρότερο γνωστό υλικό μέχρι τώρα.

Το γραφένιο έχει αναδειχθεί ως ένα από τα πιο πολλά υποσχόμενα νανοϋλικά λόγω του μοναδικού συνδυασμού εξαιρετικών ιδιοτήτων του:

1. Ο καλύτερος αγωγός θερμότητας μέχρι σήμερα.
2. Οπτικά διαφανές.
3. Είναι ελαφρύ αλλά και έτσι είναι πυκνό που είναι αδιαπέραστο από τα αέρια όπως το ήλιο.
4. Η κινητικότητα των ηλεκτρονίων του είναι περίπου 112.3 φορές ταχύτερη από το πυρίτιο.

ΝΑΝΟΣΩΛΗΝΕΣ ΑΝΘΡΑΚΑ ΑΠΟ ΓΡΑΦΕΝΙΟ

Εάν το γραφένιο είναι ένα φύλλο άνθρακα με πάχος μόνο ενός ατόμου, οι νανοσωλήνες άνθρακα είναι ένα είδος τυλιγμένης εκδοχής του γραφενίου. Είναι ελαφριά και ισχυρά σαν χάλυβας και το πιο αποτελεσματικό είχαν όλες τις ιδιότητες του γραφενίου κυρίως. Αλλά το πιο σχετικό με τους επιστήμονες υλικών, είναι ένας σχεδόν τέλειος ημιαγωγός. Στην πραγματικότητα, ο νευρομορφικός υπολογισμός για τον οποίο μιλάμε, έχει όλους τους νευρώνες του να υλοποιούνται από νανοσωλήνα άνθρακα σε επίπεδο υλικού.

Ακολουθεί μια σύντομη ανασκόπηση σε ένα από τα καλύτερα και προηγμένα τσιπ που κατασκευάζονται από οποιαδήποτε αναδυόμενη νανοτεχνολογία, το RISC-V-RV16XNano .

RISC-V-RV16XNano

Μια ομάδα Μηχανικών από το MIT, Αναλογικό Τμήμα κατασκεύασε αυτό το τσιπ, το οποίο είναι το μεγαλύτερο τσιπ που έχει κατασκευαστεί ποτέ με χρήση CNTs.

Έχει τη μοναδική δυνατότητα να αντικαταστήσει 100 κλασικούς υπολογιστές με την υπολογιστική του ταχύτητα πάνω από 1700 ZetaFlops.

Περισσότερα από 10,000,000 CNT χρησιμοποιήθηκαν για να σχηματίσουν 14,702 CMOS νανοσωλήνες άνθρακα (CNTFETs), τα οποία ήταν περαιτέρω διατεταγμένα σε 3,762 ψηφιακά λογικά μπλοκ, τα οποία μαζί λειτουργούσαν ως μικροελεγκτής 16-bit βαθμού CPU — συγκεκριμένα, ένα RV16Nano τυπική τάση λειτουργίας 1.8V.

Αν και το επίπεδο υλοποίησής του απέχει πολύ από μια σύγχρονη CPU, αλλά εκτέλεσε ένα πρόγραμμα που έστειλε ένα μήνυμα:Γειά σου Κόσμε! Είμαι το RV16XNano, κατασκευασμένο από CNT".

Αυτό το νανοτσιπ, που κατασκευάστηκε το 2013 μόλις άνοιξε τις πόρτες των υπολογιστών υψηλής ταχύτητας με ακριβή αποτελέσματα. Ίσως στα επόμενα 20 με 30 χρόνια μπορείτε να φανταστείτε να παίζετε IGI2 σε έναν υπερυπολογιστή στο σπίτι σας :).

Αλλά όπως κάθε τεχνολογικό υλικό, υπάρχει ένας όρος που ονομάζεται "υπέρ και κώνοι" και οι CNT επίσης το είχαν.

Τι συμβαίνει με τους νανοσωλήνες άνθρακα;

Μετά την ανακάλυψη των νανοσωλήνων άνθρακα το 2004, οι άνθρωποι άρχισαν να αναγνωρίζουν τις δυνατότητές τους ως «μοριακά» σύρματα, κάτι που φαίνεται εξαιρετικά ωραίο. Ωστόσο, τα ελκυστικά τους χαρακτηριστικά συνοδεύονται από ορισμένες επιφυλάξεις. Είναι επιρρεπείς στη συσσώρευση σε δέσμες που σκοτώνουν την απόδοση του τρανζίστορ, η σύνθεση νανοσωλήνων με συγκεκριμένες χειρομορφίες παραμένει μη πρακτική για σκοπούς IC και ο έλεγχος του τύπου τρανζίστορ για την παραγωγή των τρανζίστορ με τις συμπληρωματικές πολικότητες τύπου n και p που είναι κεντρικές στην τεχνολογία CMOS είναι εξίσου προβληματικός . Οι ερευνητές εντόπισαν μια σειρά λύσεων σε αυτά τα ζητήματα: RINSE (αφαίρεση επωασμένων νανοσωλήνων μέσω επιλεκτικής απολέπισης), MIXED (μηχανική μεταλλικής διεπαφής διασταυρούμενη με ηλεκτροστατικό ντόπινγκ) και DREAM (σχεδιασμός ελαστικότητας έναντι μεταλλικών CNTs).

Εν πάση περιπτώσει, ορισμένα από τα προβλήματα παραμένουν ακόμη άλυτα και οι έρευνες συνεχίζονται. Αλλά σε επίπεδο αφηρημένου υλικού, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι οι Επεξεργαστές Γραφενίου είναι η πεμπτουσία των υπολογιστών και δεν έχουν γνωστούς περιορισμούς σε αντίθεση με το Silicons έως ότου ο επόμενος Γκόρντον Μουρ βρει έναν νόμο :3

 

Πηγή: Επεξεργαστές γραφενίου και η άνοδος των νανοσωλήνων άνθρακα | από τον Rahul Saha | Μεσαίο

[/ et_pb_text] [/ et_pb_column] [/ et_pb_row] [/ et_pb_section]