ارسال دیدگاه
امروز: چهارشنبه , ۲۳ مهر , ۱۴۰۴
X
در تلاش برای سریع‌تر و کارآمدتر کردن گجت‌ها، فناوری سیلیکون سرانجام ممکن است رقیب واقعی خود را پیدا کرده باشد. محققان دانشگاه فودان در شانگهای چین نمونه اولیه تراشه‌ای را توسعه داده‌اند که مواد اتمی بسیار نازک را با چیپ‌های سنتی سیلیکونی ترکیب می‌کند و احتمالاً زمینه‌ساز آغاز عصری تازه در الکترونیک خواهد بود.
تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور چونسن لیو (Chunsen Liu) موفق شد یک ماژول حافظه دوبعدی به ضخامت یک لایه اتمی را مستقیماً روی یک تراشه CMOS سیلیکونی استاندارد ادغام کند. این مطالعه که در مجله معتبر Nature منتشر شده است، روش موسوم به Atom2Chip را شرح داده که نحوه غلبه بر شکنندگی مواد دوبعدی مانند تک‌لایه دی‌سولفید مولیبدن (MoS₂) را نشان می‌دهد.
برای امکان‌پذیر کردن این ادغام، محققان یک فرآیند تمام‌عیار روی تراشه ایجاد کردند که لایه دوبعدی را به سطح ناصاف سیلیکون متصل می‌کند بدون اینکه به آن آسیب وارد شود. یک پوشش محافظ، لایه فوق‌العاده نازک را می‌پوشاند و رابط میان‌پلتفرمی، انتقال داده میان مدارهای دوبعدی و اجزای استاندارد CMOS را به‌صورت روان امکان‌پذیر می‌سازد.
نتیجه، یک تراشه حافظه ۲D NOR با ظرفیت ۱-Kb بوده که تنها یک نمونه آزمایشگاهی نیست بلکه کاملاً عملیاتی است. این تراشه با فرکانس ۵ مگاهرتز کار می‌کند، سرعت برنامه‌ریزی و پاک‌سازی آن ۲۰ نانوثانیه است و با مصرف انرژی پایین فعالیت می‌کند. از نظر عملکرد و تراکم، این تراشه حتی از حافظه‌های سیلیکونی مشابه پیشی گرفته و نمایی از چیپ‌هایی را ارائه می‌دهد که می‌توانند دستگاه‌های آینده را باریک‌تر، سریع‌تر و کم‌مصرف‌تر کنند.
با نزدیک شدن سیلیکون‌ها به محدودیت‌های فیزیکی خود، مواد دوبعدی مانند MoS₂ دقت در سطح اتمی برای کوچک‌سازی بیشتر ارائه می‌دهند. با این حال، تلاش‌ها برای ترکیب آنها با سیلیکون مدت‌ها با مشکلاتی مانند ناپایداری ماده و ناسازگاری فرآیندها مواجه بوده است. رویکرد دانشگاه فودان نشان می‌دهد که راه‌حل عملی برای این موضوع وجود دارد، حتی امکان اجرای عملیات‌های پیچیده مبتنی بر دستورالعمل‌ها روی تراشه‌ای هیبریدی که هر دو فناوری را در خود جای داده است.
اگرچه نمونه اولیه این تراشه بر حافظه تمرکز دارد، همان معماری می‌تواند به گیت‌های منطقی و پردازنده‌ها نیز گسترش یابد. این می‌تواند در نهایت به تولید گجت‌های پوشیدنی فوق‌العاده نازک با عمر باتری طولانی یا شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی منجر شود که تحت بار کاری سنگین نیز خنک باقی بمانند.
تولید انبوه و مقیاس‌بندی هزینه‌ها همچنان چالش‌های بزرگی هستند، اما این پیشرفت گامی حیاتی به سوی «عصر آنگستروم» در طراحی تراشه‌ها محسوب می‌شود. در حالی‌که تیم‌های تحقیقاتی برای حفظ قانون مور از طریق مواد جدید رقابت می‌کنند، موفقیت دانشگاه فودان نشان می‌دهد که جهش بعدی در محاسبات ممکن است نه فقط در مقیاس نانومتر، بلکه در سطح اتم‌ها ساخته شود.
دانلود آهنگ
طراحی و اجرا :
وین تم
هر گونه کپی برداری از طرح قالب یا مطالب پیگرد قانونی خواهد داشت ، کلیه حقوق این وب سایت متعلق به وب سایت تک فان است
دیدگاهتان را بنویسید