CPU-Forschung: Wissenschaftler fertigen kompletten RISC-Prozessor mit Nanotubes
Wissenschaftler des MIT und von Analog Devices haben gemeinsam einen Prozessor hergestellt, der komplett auf Nanotubes setzt. Diese könnten in Zukunft eine Alternative zu Silizium darstellen, da sie weniger Platz benötigen und höhere Taktfrequenzen ermöglichen. Beim hergestellten Prozessor ist davon aber wenig zu spüren, dann die Fertigung hat noch einige Probleme.
Zwar schaffen es Foundries wie TSMC und Samsung weiterhin, die bestehenden Prozesse weiterzuentwickeln und somit stetig kleinere Strukturbreiten zu erreichen, doch gibt es auch Ausbruchsversuche: Beispielsweise hat TSMC kürzlich davon gesprochen, auch die Alternativen zu Silizium im Blick zu behalten.
Ein funktionierender Prozessor mit Nanotubes
Eine Alternative für den altbewährten Werkstoff wären sogenannte Nanotubes, beispielsweise Kohlenstoffnanoröhrchen. Eine kurze Erklärung zu Nanotubes, inklusive schematischer Aufbaugrafiken, ist auf Wikipedia zu finden. Der Vorteil von Transistoren aus Nanotubes (siehe Banner) sind eine geringere Größe im Vergleich zu aktuellen Feldeffekttransistoren sowie eine höhere Leitfähigkeit und damit höhere mögliche Taktfrequenzen.
Aus einer Zusammenarbeit des MITs mit dem Halbleiterhersteller Analog Devices ist nun ein funktionsfähiger RISC-Chip entstanden, der solche Kohlenstoffnanoröhrchen erfolgreich einsetzt und auf den Namen "RV16X-NANO" hört. Der Chip kann 32-Bit-Befehle ausführen und Speicher mit 16 Bit ansteuern. Er besteht aus 14.000 Transistoren und arbeitet mit 10 kHz.
Quelle: MIT
Mikroprozessor mit Feldeffekttransistoren auf Basis von Kohlenstoffnanoröhrchen
Bisherige Versuche, Chips mit Nanotubes herzustellen, scheitern an der Reinheit und der Ausrichtung der Röhrchen. Laut MIT müssten die Nanotubes eine Reinheit von 99.999999 Prozent aufweisen, um nicht auszufallen - eine solche Reinheit ist derzeit unmöglich zu erreichen. Indem sie verunreinigte Röhrchen so platzierten, dass sie den Betrieb nicht stören, konnte die benötigte Reinheit hingegen auf technisch mögliche 99,99 Prozent gesenkt werden. Das sorgte dafür, dass am Ende alle verbauten Transistoren funktionierten.
Diese Lösung bedeutet aber auch, dass für jeden Transistor auch Röhrchen verbaut werden, die am Ende gar keine Funktion haben. Zudem ist eine gewisse Redundanz auch deshalb notwendig, da sich die Röhrchen nicht immer korrekt ausrichten. Diese zusätzlichen Röhren brauchen aber Platz und verschlechtern die Takteigenschaften - sie machen also die eigentlichen Vorteile von Nanotubes zunichte.
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Immerhin erlaubt das Verfahren eine problemfreie Verkleinerung der Gatelänge. Die Forscher können im nächsten Schritt also einen Chip mit kleineren Transistoren fertigen und somit den elektrischen Widerstand verringern und die Taktfrequenz erhöhen. Von einer Marktreife ist das Verfahren aber leider immer noch weit entfernt.
Quellen: Ars Technica, Computerbase
=> chemisch ist mehr möglich als physikalisch.
Ist ja scheiß egal wie es gefertigt wird. Und OField hat recht. Chemie ist streng genommen ein Teilbereich der Physik. Außerhalb von Quanteneffekten lässt sich schön sagen das Chemie die Physik der Außenelektronen ist.
Von daher liegst du falsch.
Du solltest dich nochmal genau damit beschäftigen, wie das ist, wenn eine Teilmenge die andere ausschließt.
Schnell sind sie dann wenn nur die einfachen Instruktionen benötigt werden.
Ich würde ja sagen, dass wir Hardware-Decoder haben, weil alles, was direkt in Hardware läuft immer deutlich schneller und sparsamer geht und die gängigen Videoformate einem eben die Möglichkeit geben, etwas lohnenderweise in Hardware zu gießen. Der Unterschied hier ist der zwischen generalisierter und spezialisierter Hardware und nicht zwischen RISC und irgendetwas anderem.
=> chemisch ist mehr möglich als physikalisch.
=> chemisch ist mehr möglich als physikalisch.