Illustrasjon av et nanorør, som i dette tilfellet inneholder metan. (Bilde: iStock, 13897130)

Forskere har laget databrikke med nanorør

Kan ta over for dagens silisium-prosessorer.

Forskere fra IBM, ved Watson Research Center i New York, har før første gang klart å lage en databrikke med karbonbaserte nanorør – som kan masseproduseres. Dette er et gjennombrudd i forskningen på et område som er forventet at vil ta over for de tradisjonelle silisiumbrikkene.

Forskningen viser at man kan klemme inn en hel milliard transistorer på bare én kvadrattomme med den nye teknikken. Dette er i samme størrelsesorden som dagens prosessorer, men de nye nanorør-transistorene skal være fem ganger raskere enn dagens silisiumprodukter.

Silisium møter veggen

Dagens prosessorer lages på en plate av silisium, men med resultatene fra IBMs forskning kan silisium-æraen gå mot slutten. I dag er det normalt at hver transistor er omtrent 22 nanometer i bredden, en størrelse man har kommet frem til etter stadig krymping.

For å øke ytelsen til en prosessor, samtidig som man holder prisen nede, er det nemlig nødvendig å klemme flere transistorer inn på det samme arealet. Kort og greit er mindre transistorer en nødvendighet for at maskiner skal bli raskere.

I dag er man imidlertid nødt til å gjøre transistorene så små at man møter en haug med problemer. Hver del inne i selve transistoren er bare noen atomer brede, og da er det lite rom for videre krymping – noe som er en stor hodepine for industrien.

Når man lager en prosessor på silisium "graver" man ut komponentene i materialet. Alle som har prøvd å grave en grøft i jorda vet hvor vanskelig det er å få «veggene» helt rette, noe som i stor grad er problemet med silisium. Strøm lekker ut i hytt og pine, og de takler ikke høye strømstyrker godt.

Med nanorørene tar man et helt annet utgangspunkt, da man faktisk bygger opp kretsene, fremfor å grave de ut. Det bærer med seg en rekke fordeler, og styrer unna mange av de problemene man i dag sliter med.

Bygges kjemisk

Nanorørene har vært på forskningsstadiet i lang tid, men man har aldri før funnet en prosess som gjør det mulig å masseprodusere dem effektivt. Det er nettopp denne nøtten IBM nå har løst. De har funnet en metode som gjør det mulig å bygge transistorene med kjemikalier, i likhet med dagens prosessorproduksjon, fremfor å bygge de «manuelt».

Silisiumet er riktig nok ikke helt ute av bildet enda, det blir selve byggeplaten til de nye transistorene. Ved hjelp av forskjellige materialer og kjemiske prosesser, tegner man omrisset av kretsen på silisumplaten, før nanorørene av karbon blir strødd over. Nanorørene blir så tvunget til å sy seg selv sammen, via ytterligere kjemiske prosesser.

Den første prototypen er en krets som inneholder 10 000 transistorer, med en tetthet tilsvarende dagens prosessorer. Tettheten skal være det dobbelte av hva man tidligere har oppnådd.

Du kan lese om hvordan prosessen fungerer i detalj i dette dokumentet.

Kommersielt innen tiåret

At forskerne nå har funnet en måte å masseprodusere nanorør-transistorer på er et stort steg frem, men nå er det ikke slik at du finner dem i butikken til jul.

Forskerne sier selv at de skal være klare med et kommersielt produkt innen tiåret er omme. Når man snakker om forskning på halvledermaterialer, er det rett og slett dette tidsperspektivet man jobber med.

Norge er fremme

Forskningen på slike nanorør er sett på som én av to klare kandidater for å ta over prosessoren din i fremtiden. Det andre området man forsker mye på er grafén, der norske menn og kvinner i hvite drakter er i tet.

Grafén er en minst like spennende kandidat som nanorørene til IBM. Det er det tynneste og sterkeste materialet som noensinne er laget, og består av ett eneste lag med karbonatomer. Det er 500 ganger så sterkt som vanlig stål, men er samtidig bøyelig og gjennomsiktig. I tillegg skal det lede strøm 30 ganger raskere enn silisium.

Vil du lære mer om emnet? Se hvordan en prosessor lages »

(Kilde: BBC, Ars Technica, ExtremeTech)

Kommentarer (21)

Norges beste mobilabonnement

Mars 2017

Kåret av Tek-redaksjonen

Jeg bruker lite data:

Komplett MiniFlex 1GB


Jeg bruker middels mye data:

Telio FriBruk 5GB+EU


Jeg bruker mye data:

Komplett MaxiFlex 10GB


Jeg er superbruker:

Komplett MegaFlex 30GB


Finn billigste abonnement i vår mobilkalkulator

Forsiden akkurat nå

Til toppen