碳奈米管材料可望为智能手机导入超级电脑运算能力

碳奈米管材料可望为智能手机导入超级电脑运算能力

根据史丹佛大学的研究人员表示，利用碳奈米管(CNT)材料，可望将IBM华生(Watson)系统的超级电脑运算性能力封装于智慧型手机中。
在日前举行的半导体年度盛会Semicon West 2014上，史丹佛大学教授黄汉森(H.S. Philip Wong)介绍了一种以碳奈米管材料打造、交错下一代记忆体与逻辑技术组成的 3D 晶片堆叠架构。不过，他也坦承，在这款材料得以导入实际应用以前，还面临着巨大的挑战。



黄汉森展示这种由碳奈米管制造的「三明治」夹层结构——由电阻式记忆体层、磁性 RAM 层以及由1D与2D场效电晶体逻辑层交错组成。

「这项设计还需要采用新式的高效率散热器，因为在热方面更重要，」他说。

所开发的设计可为功耗高达175kW的IBM华生系统降低1,000倍的功耗。IBM华生超级电脑系统搭载了2,880颗3.5GHz的IBM Power 7核心，提供高达80 TFlop的运算效能。

黄汉森说：「所有的内容都载入华生系统的DRAM中，而不是硬碟，因为太多的能量都花在移动资料了。」

黄汉森总结碳奈米管最近的发展表示，虽然华生电脑系统并不会很快地成为一种可携式装置上市，但根据一项研究显示，这种材料能以目前的28nm矽元件，为装置带来竞争优势。



他说，「过去五、六年来，多项学术与产业研究实验室已在碳奈米管研究取得有利的进展，并以传统微影技术与晶圆技术为其打造电路了。」

然而，黄汉森也强调目前碳奈料管材料还面临着三大挑战。首先，它并不适合于当今晶圆厂中所使用的高温掺杂制程。此外，研究人员们还得提高其所生长的材料纯度。而且，就像所有的电晶体材料一样，在触点微缩至越来越小尺寸时，这种 CNT 材料也面临着挑战。

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