Os modernos tubos de nanoescala de elétrons podem ser uma alternativa aos transistores de silício



Agora, existem algumas dificuldades em expandir ainda mais a tecnologia de semicondutores, bem como o problema relacionado de aumentar o desempenho do processador sem aumentar a frequência do clock.

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia acreditam que podem resolver o problema existente, voltando à tecnologia muito antiga. Os tubos eletrônicos, de acordo com o pesquisador Axel Scherer, podem ser a chave para aumentar o desempenho do transistor e reduzir o consumo de energia.

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Trabalhe com lâmpadas eletrônicas. Foto de 1922, Systems Technical Journal Bell

O projeto, no qual Scherer e seu grupo estão trabalhando, não tem nada a ver com tubos eletrônicos clássicos - segundo a equipe, eles são cerca de 1000 vezes menores que as células sanguíneas humanas, cerca de 6-8 nm. O principal problema dos modernos processadores de silício é a geração significativa de calor. A tecnologia eletrônica, desenvolvida por pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia, emite muito menos energia do que sua contraparte de silício, o que resolverá o problema de superaquecimento e o efeito do túnel .

Ao contrário do silicone, que pode ser um condutor ou um isolador, dependendo de como é quimicamente modificado, as lâmpadas Scherer podem ser fabricadas a partir de vários metais, como tungstênio, molibdênio, ouro e platina.

Lâmpadas eletrônicas são uma opção entre várias idéias. Outras abordagens promissoras incluem materiais exóticos, como nanotubos de carbono e até interruptores mecânicos microscópicos.

Scherer não está tentando inventar um transistor ou substituir completamente o silício. A Boeing está financiando essa pesquisa por causa de suas possíveis aplicações em engenharia espacial e aeronáutica, uma vez que o silício será obviamente o padrão por muitos outros anos. A tecnologia de vácuo ainda tem muitos problemas a resolver. Quando será possível iniciar a produção de dezenas de milhares de processadores por tubo de elétrons por mês? Quanto custa substituir equipamentos na produção e construir um ecossistema? Ele pode ser organizado com rapidez suficiente para manter o ritmo atual e como a tecnologia se integrará às linhas de produção existentes?

Tubos eletrônicos em miniatura podem se tornar a principal força motriz para aumentar o desempenho dos sistemas de computação, mas os problemas de custo e produção são um enorme obstáculo para a tecnologia que se posiciona como concorrente do silício. Nem nanotubos de carbono nem grafeno fizeram isso, apesar de seu enorme potencial inicial.

Não é a primeira vez que o tópico do uso do princípio de operação de tubos de elétrons a vácuo em chips modernos vem à tona. As lâmpadas são melhores que os semicondutores para transportar pulsos eletromagnéticos e radiação; portanto, ainda são usadas em tecnologia militar, que deve suportar explosões fechadas de bombas nucleares. Portanto, a nova geração de tubos de rádio está sendo desenvolvida pela agência de defesa americana DARPA.

A NASA está explorando as possibilidades do chamado "- ". «» - — , . .

, , . . , Northrop Grumman, DARPA Terahertz Electronics 2014 . .

via extremetech

Source: https://habr.com/ru/post/pt395081/


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