根据史丹佛大学的研究人员表示,利用碳纳米管(CNT)材料,可望将IBM华生(Watson)系统的超级计算机运算性能力封装于智能手机中。
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)介绍了一种以碳纳米管材料打造、交错下一代内存与逻辑技术组成的3D 芯片堆栈架构。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纳米管制造的“三明治”夹层结构——由电阻式内存层、磁性RAM层以及由1D与2D场效晶体管逻辑层交错组成。
第2页:IBM华生超级计算机系统搭载2,880颗3.5GHz的IBM Power 7
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“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华生超级计算机系统搭载了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:“所有的内容都加载华生系统的DRAM中,而不是硬盘,因为太多的能量都花在移动数据了。”
黄汉森总结碳纳米管最近的发展表示,虽然华生计算机系统并不会很快地成为一种便携设备上市,但根据一项研究显示,这种材料能以目前的28nm硅组件,为装置带来竞争优势。
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他说,“过去五、六年来,多项学术与产业研究实验室已在碳纳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纳米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,就像所有的晶体管材料一样,在触点微缩至越来越小尺寸时,这种CNT材料也面临着挑战。
翻译:Susan Hong
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