美国研究人员表示,他们使用碳纳米管替代硅为原料,让存储器和处理器采用三维方式堆叠在一起,降低了数据在两者之间的时间,从而大幅提高了计算机芯片的处理速度,运用此方法研制出的3D芯片的运行速度有可能达到目前芯片的1000倍。
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为此,夏拉克尔和导师萨布哈斯·米特拉等人将目光投向了碳纳米管。夏拉克尔说,碳纳米管具有重量轻、六边形结构连接完美的特点,能在低温下处理,与传统晶体管相比,其体积更小,传导性更强,并能支持快速开关,因此其性能和能耗表现远远好于传统硅材料。
但利用碳纳米管制造芯片并非易事。首先,碳纳米管的生长方式非常不好控制;其次,存在的少量金属性碳纳米管会损害整个芯片的性能。研究人员想方设法解决了这些问题,并于2013年制造出全球首台碳纳米管计算机。然而,这台计算机既慢又笨重,且只有几个晶体管。