技术界重大突破:1nm晶体管诞生 电脑性能大提升

2019-11-19 投稿人 : www.shjiayou.net.cn 围观 : 868 次

据国外媒体报道,今天,长期蛰伏的计算技术界迎来了一个大新闻 劳伦斯伯克利国家实验室的一个团队突破了物理极限,将目前最复杂的晶体管工艺从14纳米减少到1纳米。 晶体管的工艺尺寸一直是计算技术进步的硬性指标。 晶体管越小,在相同体积的芯片上集成的越多,处理器的性能和功耗可以大大提高。

多年来,技术的发展一直遵循摩尔定律,也就是说,当价格不变时,集成电路中可以容纳的元件数量大约每18-24个月就会翻倍,性能也会翻倍。 换句话说,每一美元的计算机性能每18-24个月就会翻倍。 目前,我们使用的主流芯片工艺是14纳米,明年,整个行业将开始发展到10纳米工艺。

但是展望未来,摩尔定律开始失败,因为从芯片制造的角度来看,7纳米是物理极限 一旦晶体管的尺寸低于这个数字,它们将非常集中于物理形式,导致量子隧穿效应,这给芯片制造带来了巨大的挑战。 因此,业界普遍认为,为了解决这个问题,有必要突破逻辑门的现有设计,以便电子能够在逻辑门之间连续穿梭。

此前,英特尔等芯片巨头表示,他们将寻找新材料来替代硅制造7纳米晶体管。现在劳伦斯伯克利国家实验室处于领先地位。他们的1nm晶体管由碳纳米管和二硫化钼(MoS2)制成 二氧化硅将扮演原始半导体的角色,而碳纳米管将负责控制逻辑门中的电子流

目前,这项研究仍处于初级阶段。毕竟,在14纳米工艺下,一个模具上有超过10亿个晶体管。为了将晶体管减少到1纳米,大规模生产的难度有点太大了。

但是,这项研究仍然具有非常重要的指导意义,新材料的发现将大大提高未来计算机的计算能力。