隨著無人駕駛、個性化醫(yī)療、物聯(lián)網(wǎng)智能技術等領域的快速發(fā)展,需要強大的通信數(shù)據(jù)作為支撐,計算機芯片是實現(xiàn)強大數(shù)據(jù)處理能力的重要一環(huán)。應用程序分析日益增加的大量數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)在不同芯片之間移動的有限速率將創(chuàng)造一個關鍵的通信“瓶頸”。芯片上的空間有限,沒有足夠的空間將它們放在旁邊,即使它們已經(jīng)小型化(這是一種稱為摩爾定律的現(xiàn)象)。
近期,據(jù)國外消息,斯坦福大學和麻省理工學院的研究人員研發(fā)新3-D芯片,有望解決當前的通信障礙。該芯片不是依賴于硅基器件,而是使用碳納米管,它們是使用納米圓柱體的2-D石墨烯片,以及電阻隨機存取存儲器(RRAM)單元。
這是一種非易失性存儲器,通過了改變電阻固體電介質材料。研究人員集成了超過100萬個RRAM單元和200萬個碳納米管場效應晶體管,使得最新型納米電子系統(tǒng)成為新興的納米技術。
RRAM和碳納米管彼此垂直地構建,形成了具有邏輯和存儲器交錯層的新的密集的3-D計算機體系結構。通過在這些層之間插入,這種3-D架構有望解決通信瓶頸。
根據(jù)Max Shulaker(麻省理工學院微系統(tǒng)技術實驗室的核心成員),現(xiàn)有的基于硅的技術不可能采用這種架構?!艾F(xiàn)在的電路是2-D,因為建立傳統(tǒng)的硅晶體管涉及超過1000攝氏度的極高溫度,”Shulaker說?!叭绻缓笤谏厦鏄嫿ǖ诙庸桦娐?,那么高溫會損壞電路的底層。”
這項工作的關鍵是碳納米管電路和RRAM存儲器可以在低于200℃的低溫下制造。“這意味著它們可以層疊而不會損害下面的電路”。
新3-D芯片將會帶給計算機哪些好處?
·新的三維計算機架構提供了密集和細粒度的計算和數(shù)據(jù)存儲集成,大大克服了芯片之間移動數(shù)據(jù)的瓶頸,因此,該芯片能夠存儲大量數(shù)據(jù),將龐大雜亂的數(shù)據(jù)轉化為有用的信息。