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研究人员从柔性材料构建微处理器

研究人员已经建立了一个原始的微处理器,其二维材料类似于Graphene,柔性导电奇迹材料,有些人认为会彻底改变电池,传感器和芯片的设计和制造。

只有115个晶体管,他们的处理器不去顶级任何基准排名,但它“S”迈向基于2D半导体的微处理器发展的第一步,“维也纳理工大学的研究人员在发表于此本月的杂志。

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二维材料具有灵活性的好处,这意味着它们可以更容易地合并到可穿戴设备或连接的传感器中,这可能使它们更易碎:图片智能手机,如果你删除它,弯曲而不是破坏。

今天的半导体和屏幕已经非常薄,但它们仍然依赖于它们“重新制成的材料的三维物理性质。弯曲硅晶片,它会破裂。但是,如石墨烯等2D材料,或维也纳研究人员使用的过渡金属二甲基化物(TMD)是真正二维的,用晶体制成,只有一层原子或分子厚,允许它们弯曲。

TMD是由诸如钼或钨的过渡金属组成的化合物(通常是硫磺,硒或碲,虽然氧也是硫代原硫醇)。像石墨烯一样,它们形成层。但与石墨烯不同,它像金属一样导电,它们是半导体,这对于灵活的芯片设计师来说是一个很好的新闻。

斯蒂芬Wachter,Dmitry Polyushkin和Thomas Mueller的光子学研究所,与维也纳固态电子研究所的OLE遭受抵抗,决定使用二硫化钼来构建它们的微处理器。

它们在硅衬底上沉积两个分子厚的层,用它们的电路设计蚀刻并通过一层氧化铝分离。

“基材没有除了作为载体介质的作用而没有其他功能,因此可以通过玻璃或任何其他材料代替,包括柔性基板”。

最近的Intel微处理器在64位“单词”中的数据作用,可以了解数百甚至数千个不同的指令,具体取决于您的算作,并包含数亿晶体管。

相比之下,由研究人员构建的微处理器一次只能使用一组只有四个指令(NOP,LDA和和或)一点。并且用于构建电路的电路特征是2微米的顺序,比最新英特尔和ARM处理器中的100倍。

然而,随着更多的工作,可以增加微处理器的复杂性,并且其尺寸减少,而且其尺寸减少了。他们故意为其制造过程刻意选择过大的特征尺寸以减少孔,裂缝和污染在二硫膜中的影响,并更容易用光学显微镜检查结果。

“我们没有看到任何可能阻止我们的1位设计的缩放到多位数据,”他们说,并且只有降低接触电阻的挑战呈亚微米制造的方式。

这不是说它很容易:虽然亚基的制造产量很高,但算术逻辑单元的约80%完全函数,但它们的非容错设计意味着只有百分之几的成品设备正常工作。

商业微处理器制造商通过使芯片设计模块化,并以各种速度测试它们来处理产量问题。芯片在更高的速度获取更高的价格上工作,而故障的子组件可以永久禁用,否则可以完全函数,以较低规格型号出售。

它为英特尔拍了46岁,从4004年获得46位中央处理器,有46条指令,到X86架构的最新化身,Kaby湖:由于行业从那时起,该行业已经了解到微单方制造,柔性半导体的进展可能一点速度。

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