Миниатюризация электроники на марше: процессор из углеродных нанотрубок

Одной из главных движущих сил компьютерной революции, позволившей добиться современных фантастических мощностей и энергоэффективности в этой сфере, остается миниатюризация электроники. Прогресс кремниевых микросхем продолжается, а параллельно рождаются и развиваются еще более совершенные технологии. Среди самых перспективных разработок – углеродные нанотрубки.

Первый транзистор из них был собран в 1998 году. Уже тогда стало ясно: новый материал отличается значительно большей энергоэффективностью при том же быстродействии, что у кремниевых транзисторов. Недавно же в Стэнфордском университете собран первый полноценный процессор, полностью состоящий из углеродных нанотрубок. Он заслуженно красуется на обложке журнала Nature.

Подобно первым ламповым ЭВМ, процессор отличается совсем слабыми по сегодняшним меркам характеристиками и производительностью. В арифметике он уступает по скорости людям, что неудивительно: процессор имеет частоту 1 кГц (правда, он двухпоточный). Однако это принципиальное концептуальное достижение, которое может открыть новую страницу компьютерной истории.

В новом процессоре всего 178 транзисторов из углеродных нанотрубок. Этого хватает для выполнения 20 операций стандартного набора MIPS и запуска довольно сложных программ. Что до слабости и громоздкости, то сравнение с первой интегральной схемой, за которую ее изобретатель Джек Килби получил в 2000 году Нобелевскую премию (на фото), выглядит явно в пользу процессора.