麻省理工与Analog Devices的科学家用碳纳米管做出CPU,成功执行“Hello World”经典程序

  8月31日消息 根据TPU的报道,麻省理工学院的研究人员与来自Analog Devices的科学家合作,成功地构建了完全使用碳纳米管(CNT)的CPU,基于RISC-V架构。该CPU名为RV16X Nano,目前已经成功执行经典的“Hello World”程序。

  TPU认为,用硅制造CPU是一个昂贵而困难的过程,需要大量的投资和研发才能做好。以英特尔的10nm为例,最初计划在2015年发布,但由于技术上的困难,推迟到了2019年。这表明,用硅制作CPU正在更加困难,开发新工艺的成本预计将增加数十亿美元。于是,研究人员正在探索新的技术,这些技术将可以取代硅,甚至可能拥有比硅更好的电气性能,其中一种可行的材料就是碳纳米管,简称CNT。

  根据维基百科的介绍,碳纳米管(英语:Carbon Nanotube,缩写为CNT)是在1991年1月由日本筑波NEC实验室的物理学家饭岛澄男使用高分辨透射电子显微镜从电弧法生产的碳纤维中发现的。它是一种管状的碳分子,管上每个碳原子采取sp2杂化,相互之间以碳-碳σ键结合起来,形成由六边形组成的蜂窝状结构作为碳纳米管的骨架。每个碳原子上未参与杂化的一对p电子相互之间形成跨越整个碳纳米管的共轭π电子云。按照管子的层数不同,分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。管子的半径方向非常细,只有纳米尺度,几万根碳纳米管并起来也只有一根头发丝宽,碳纳米管的名称也因此而来。

  据介绍,RV16X Nano是一款16位处理器,它使用了14000个逻辑门,研究人员成功实现了100%的产量,所有的14000个门都工作正常。芯片的时钟频率为只有10KHz,性能远不及当前的CPU。但这一技术最重要的是对概念的证明,它表明人们能够不需要硅就能做出CPU。

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