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全球首款石墨烯處理器問世

關鍵詞 石墨烯 , 石墨烯處理器 , 石墨|2012-04-07 09:49:44|來源 21IC電子網
摘要 位于波蘭Bytom的DigitalCoreDesign是全球知名的設計實驗室,該機構日前宣布,已經開發出全球首款采用石墨烯(Graphene)制造的處理器──BYT-ON。2004...

  位于波蘭Bytom的DigitalCoreDesign是全球知名的設計實驗室,該機構日前宣布,已經開發出全球首款采用石墨烯(Graphene)制造的處理器──BYT-ON。

       2004年,人們首度發現石墨烯是一種碳同位素異構體(allotropeofcarbon)。石墨烯是由單層碳原子緊密堆積成蜂巢狀的平面二維晶格結構,它與許多傳統材料截然不同。石墨烯本質上是一種半金屬或零間隙的半導體。其E-k關系在接近二維六角形布里元區(Brillouinzone)的六個角附近是低能帶線性的,這導致了電子和電洞的有效質量為零。由于這些在低能帶的線性擴散效應,接近這六個點的電子與電洞會表現出如同狄拉克方程式(Diracequation)針對自旋1/2粒子所描述的相對論粒子(relativisticparticles)行為。

       最終結果便是獲得能以相對論速度傳輸電子訊號的石墨烯導體,以石墨烯為基礎的電晶體能夠達到比傳統矽元件快上許多數量級的開關速度,而且功耗更低。石墨烯一直是科學研究人員夢寐以求的材料,事實上,2010年,曼徹斯特大學(UniversityofManchester)的AndreGeim和KonstantinNovoselov便是以「Forgroundbreakingexperimentsregardingthetwo-dimensionalmaterialgraphene」獲得諾貝爾物理獎。

       DigitalCoreDesign在其BYT-ON處理器中使用石墨烯,是電子學領域的一大創舉。他們并未采用矽架構來建立傳統積體電路的方法,而是使用多環芳香族碳氫化合物(polycyclicaromatichydrocarbons)。“我們我們才剛剛在2011年底展開測試,結果遠遠超出我們的預期,”DigitalCoreDesign發言人TomaszCwienk說。“我們在一款最新的平板電腦中,用新的石墨烯BYT-ON處理器取代了既有處理器。我們已經知道BYT-ON的功耗可以降到最低,但我們很驚訝地發現,這部平板電腦從2012年一月份開機并以各種方式來執行以來,一直到2012年三月底,整整三個月,我們都不必再為電池充電。”

       能夠獲得這種革命性的成果,或許是由于DigitalCoreDesign所設計的專有架構(該公司已經累積了12年之久的開發經驗),這將讓石墨烯在電子產業開啟全新的應用可能性。這種被應用在BYT-ON處理器中的架構稱之為CISKoRISK2ndGeneration──它能以99.13%接近光速的速度來執行所有的操作程序,而且功耗要比等效的傳統矽元件減少99.85%。

 

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