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

di Manolo De Agostini, 24 gennaio, 2011 06:35

IBM e Intel concordi: il grafene, per quanto si sa oggi, non può prendere il posto del silicio nelle CPU, ma semmai diventarne complementare.

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. 

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Notizie dal web

 

Commenti dei lettori (20)

1/2 avanti   
ancestralelf 24/01/2011 07:32
+5
Oddio 1k ghz che non si spengono... hmm continuate a fare ricerca pls xD
LucaBernardi199 24/01/2011 08:08
+1
apparte gli scherzi, bell'articolo, sarebbe interessante vedere magari i consumi paragonati a quelli odierni, non credo un misero 450-500 W regga sta potenza...la storia insegna che si progrtedisce a piccoli passi...! Ma.. VOGLIO QUESTO 300 GHZ!!!!
delta08 24/01/2011 08:10
+10
che bello , un mini reattore nucleare nel PC, non si potrà spegnere ma ci saranno le barre di grafite per abbassare il clock.
Se non altro sarà il messiah degli overclockers XD
Simone4D 24/01/2011 09:01
0
ma solo io ho letto metà notizia a bocca aperta dopo aver letto 300ghz e lo spessore di un atomo?? O.o
sperò li sviluppino presto,integrato o chi che sia,io ci vedo delle potenzialità incredibili.
niksd 24/01/2011 09:38
+2
Ma che vuol dire che non si può spegnere?? Che se tolgo tensione distruggo il circuito o che non si possono usare i valori standard di voltaggio per rappresentare i bit??
bloody 24/01/2011 09:47
-1
ok non si spengono. ma fare una cpu da, diciamo, 10ghz che non si spegne mai? in rapporto consumo/prestazioni, contando che più piccoli sono i transistor e meno consumano, dovremmo essere di gran lunga sopra la media...

i pentium 2 si spegnevano?? i 486? una volta non importava mi sembra, quando il consumo delle CPU non era argomento di discussione..
Simone4D 24/01/2011 09:58
-1

 Originariamente inviata da bloody

ok non si spengono. ma fare una cpu da, diciamo, 10ghz che non si spegne mai? in rapporto consumo/prestazioni, contando che più piccoli sono i transistor e meno consumano, dovremmo essere di gran lunga sopra la media...

i pentium 2 si spegnevano?? i 486? una volta non importava mi sembra, quando il consumo delle CPU non era argomento di discussione..



quoto alla grande,tutta questa mania del risparmio energetico sui pc desktop,non dico che sia sbagliata,anzi giustissima ma non sfruttare una tecnologia del genere..bho.. poi la gente a casa si riscalda con split d'aria calda da 30euro che consumano 2kwh e vecchie lavatrici e phone che fanno saltare la corrente in un batter d'occhio o auto che bevono come tir ma quello non frega niente a nessuno realmente ..i computer sono il presente e il futuro piu che mai, la tecnologia deve avanzare non rallentare sempre per colpa del marketing-.-
Molghi 24/01/2011 10:01
0

 Originariamente inviata da niksd

Ma che vuol dire che non si può spegnere?? Che se tolgo tensione distruggo il circuito o che non si possono usare i valori standard di voltaggio per rappresentare i bit??

Credo significhi che nei transistor passa corrente anche quando questi sono spenti.
Nei normali MOS invece, quando il transistor e' spento non passa corrente, e cio' abbatte di molto i consumi.
alfa 33 24/01/2011 10:06
+1

 Originariamente inviata da niksd

Ma che vuol dire che non si può spegnere?? Che se tolgo tensione distruggo il circuito o che non si possono usare i valori standard di voltaggio per rappresentare i bit??



significa che se togli la tensione al gate scorre cmq corrente tra source e drain, cioè non è un buon interruttore ( cosa che in realtà avviene già ora, in un processo molto scalato come i 32nm le correnti di sottosoglia possono causare anche un quarto della dissipazione totale...)

Ovviamente se togli l'alimentazione a tutto il chip si spegne... a quel punto non ci fai più nulla.


E cmq non fatevi ingannare da quel terahertz, quella è la frequenza analogica e per singolo transistor ( col silicio attualmente si arriva intorno ai 60 ghz ), un circuito digitale complesso è una'ltra cosa ( il limite alla frequenza è essenzialmente termico)
mattewRE 24/01/2011 10:07
+4
io credo che dire "non si spengono" significa che lo stato di
OFF non è proprio circa nullo come nei transistor al silicio e quindi è quasi come se fosse un ON.

Silicio:
OFF= circa 0
ON= X volt

Grafene
OFF = poco meno di X volt
ON = X volt

quindi c'è un gap troppo piccolo tra ON e OFF

Tuttavia forse ho interpretato male la notizia (anche perché non ho avuto tempo per documentarmi).
Quindi non è un problema di sempre accesso nel senso in funzione perenne, ma proprio è difficile da fare lavorare e distinguere la soglia tra ON e OFF
1/2 avanti   
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