Realizzato un CMOS ad 1GHz con nanotubi di carbonio

Realizzato un CMOS ad 1GHz con nanotubi di carbonio

La Stanford University e Toshiba realizzano un chip di tipo CMOS con l'impiego di nanotubi di carbonio quali elementi di connessione

di pubblicata il , alle 14:27 nel canale Processori
Toshiba
 

Nell'evoluzione dei circuiti integrati di tipo CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) l'impiego del rame potrebbe presto diventare un collo di bottiglia nell'ottenimento di velocità sempre maggiori e integrazioni spinte.

Attualmente vi è grande attenzione attorno alla possibilità di impiegare i nanotubi di carbonio quale sostituti delle interconnessioni in rame, in virtù di una maggiore mobilità elettronica dei nanotubi rispetto ai collegamenti tradizionali.

Un importante passo avanti è stato compiuto da un gruppo di ricerca formato dalla Stanford University e da Toshiba, con l'aiuto della taiwanese TSMC per quanto riguarda la fabbricazione. Il gruppo è infatti stato in grado di produrre un chip CMOS da 11 mila transistor e 256 oscillatori ad anello, operante alla frequenza di 1GHz impiegando nanotubi di carbonio quali elemeti di interconnessione.

Philip Wong, professore di ingegneria elettrica a Stanford, ha dichiarato: "Molti laboratori di ricerca stanno lavorando per utilizzare i nanotubi di carbonio per l'interconnessione di chip, grazie alla maggiore mobilità elettronica del carbonio rispetto al rame e alla possibilità di realizzare i nanotubi in dimensioni minori dei comuni collegamenti in rame. Il nostro chip è però il primo ad aver raggiunto la frequenza operativa di 1GHz".

Il chip è stato progettato come un array di oscillatori ad anello con una connessione mancante. L'aggiunta dei nanotubi di carbonio per completare il circuito ha permesso di dimostrare l'effettiva possibilità di impiegare i nanotubi come sostituti delle connessioni in rame. I nanotubi utilizzati sono caratterizzati da una lunghezza di circa cinque micron e da un diametro di 50-100 nanometri: le future evoluzioni dovrebbero permettere di utilizzare nanotubi con diametro prossimo ad 1 nanometro.

Molto particolare il metodo di fabbricazione impiegato: innanzitutto la circuiteria è stata progettata in modo tale che, grazie ad un multiplexer, ogni oscillatore potesse essere caricato indipendentemente dagli altri. In seguito centinaia di nanotubi sono stati sospesi in una soluzione e lasciati fluttuare liberamente al di sopra degli oscillatori. L'applicazione a questi ultimi di una corrente alternata ha causato l'attrazione dei nanotubi verso il gap (la connessione mancante), permettendone così un preciso allineamento. Una volta che un nanotubo risulta correttamente posizionanto all'interno del gap, viene disattivata la corrente alternata per il signolo oscillatore: al termine dell'intero processo la soluzione viene rimossa ed il chip risulta ultimato.

Il lavoro è stato condotto dal dottorando in ingegneria elettrica Gael Close e dagli ingegneri Shinichi Yasuda e Shinobu Fujita di Toshiba, assieme a Bipul Paul di Toshiba America Research.

Fonte: EETimes

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24 Commenti
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K7-50018 Febbraio 2008, 14:42 #1
Sembra semplice... una soluzione facile e veloce.
Se c'è qualcosa di più cari ingegneri dite pure.
lucusta18 Febbraio 2008, 14:49 #2
certo e' pregevole, ma un po' lungo come processo industriale, pensando al miliardo di transistor di una CPU!
IlNiubbo18 Febbraio 2008, 15:09 #3
ci fanno di tutto con questi nanotubi!

Chissà se riusciranno anche a ristabilire connessioni neuronali in futuro, sarebbe molto interessante... e molto cyborg
Michelangelo_C18 Febbraio 2008, 15:10 #4
Va anche visto se hanno qualche idea per l'applicazione dei nanotubi su chip che non contengono oscillatori.
Costa18 Febbraio 2008, 15:30 #5
ah... :|
non ci ho capito una mazza.
vabbhe che e un portale tecnico ma certe news sono incomprensibili se non si e laureati in ingegneria informatica...
AleLinuxBSD18 Febbraio 2008, 15:41 #6
Quando si dice che si tratta di un'importante passo in avanti significa che è possibile aspettarsi qualcosa a livello di produzione di massa soltanto tra 10 anni?
Questo tanto per farsi un'idea se si tratta di qualcosa di vicino o lontano nel tempo.
Cialtrone18 Febbraio 2008, 16:00 #7
comunque la sfida "vera" era quella di riuscire ad far funzionare i nanotubi di carbonio come transistor, cosa che attualmente non si riesce a fare..le interconnessioni con i nanotubi sono cmq un ottimo passo in avanti, considerando che tali strutture permetteranno sicuramente un grande risparmio di spazio nei chip, e quindi costi..
Più che x gli informatici, questi sono argomenti per fisici..(o elettronici interessati)
picconiv18 Febbraio 2008, 16:27 #8
Impossibile stabilire una data d'uscita di uno dei tantissimi progetti d'applicazione che vedono coinvolti i nanotubi...

Quando uno di questi progetti raggiunge un traguardo "interessante" per fare notizia vengono tralasciati dati fondamentali che i ricercatori tendono a non rilasciare per far parlare del proprio progetto ed ottenere finanziamenti ulteriori.

Nessuno ha ancora commentato sul singolo 1ghz come traguardo abbastanza poco promettente al momento.

Notizia interessante, ma lascia il tempo che trova...
picconiv18 Febbraio 2008, 16:28 #9
scusate l'italiano arrugginito...
demy198118 Febbraio 2008, 17:19 #10
Originariamente inviato da: Costa
ah... :|
non ci ho capito una mazza.
vabbhe che e un portale tecnico ma certe news sono incomprensibili se non si e laureati in ingegneria informatica...


giusto per essere precisi, eventualmente ci vuole la laurea in ingegneria elettronica, gli informatici non ne sanno molto in merito, a meno che per una cultura personale...

sicuramente è una delle strade interessanti alternative alle "tradizionali" connessioni in rame, che in qualche modo sta diventando anche più costoso di una volta.

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