CPU al grafene, un'utopia: il silicio avrà lunga vita

Il grafene non può rimpiazzare completamente il silicio all'interno delle CPU. IBM ha spiegato infatti che attualmente i transistor al grafene non si possono spegnere completamente, come invece avviene per le soluzioni al silicio. L'anno passato IBM ha mostrato un transistor al grafene da 100 GHz, mentre ricercatori dell'Università della California sono riusciti a realizzare un transistor al grafene con frequenza di taglio di 300 GHz. Traguardi che avevano fatto pensare a future CPU da 1 Terahertz, ovvero 1000 GHz.

Yu-Ming Lin di IBM Research però ha gelato le speranze di tutti. "C'è un'importante distinzione tra i transistor al grafene che abbiamo dimostrato e quelli usati nelle CPU. A differenza del silicio, il grafene non ha un gap energetico e perciò non si può spegnere. Questo porta il rapporto on/off a un livello molto ridotto". Il grafene potrebbe però essere complementare al silicio, nella forma di un circuito ibrido che consenta di arricchire le funzionalità dei chip per computer. Yu-Ming Lin ha citato i circuiti in radiofrequenza, che non dipendendono da un elevato rapporto on/off.

Il grafene, lo ricordiamo, è uno strato di atomi di carbonio altamente legati e disposti in ordine esagonale. Grazie a specifiche proprietà elettriche, il grafene è considerato il materiale chiave per l'elettronica di consumo di prossima generazione. Considerato inoltre che lo spessore di un singolo foglio di grafene è solo di un atomo, il grafene potrebbe consentire di realizzare i transistor più piccoli finora mai concepiti.

CPU al grafene impossibili? Non è detta l'ultima parola

"In linea di principio non c'è limite alla dimensione di transistor al grafene. Rispetto al silicio, il grafene è più robusto in termini di ridimensionamento, perché ha uno spessore di un singolo strato di atomi, mentre è risaputo che la qualità del silicio si riduce quando questo materiale viene ridimensionato in modo notevole".

I transistor al grafene possono raggiungere frequenze superiori rispetto a quelli al silicio con la stessa lunghezza del gate, poiché gli elettroni nel grafene si muovono a velocità superiori rispetto a quelli presenti nel silicio.

Mike Mayberry, direttore ricerca componenti di Intel, è concorde con il collega di IBM Research. "Il grafene è ancora in una fase iniziale di studio, ma i ricercatori prevedono un numero di proprietà interessanti per questo materiale e ora si sta cercando di confermarle con degli esperimenti".

Chissà, magari tra qualche anno scopriremo che la CPU al grafene è possibile. Fortunatamente la ricerca continua.