据报道,沉寂已久的计算技术界终于迎来了一次大的突破,劳伦斯伯克利国家实验室的一个团队打破了物理极限,将现有最精尖的晶体管制程从14nm缩减到了1nm。
晶体管的制程大小一直是计算技术进步的硬指标,相同体积的芯片,晶体管越小可容纳数量就越多,处理器性能和功耗就会更优秀。许多年来,技术的发展一直都是遵循着摩尔定律,即当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。也就是说你花一元钱买到的性能,18个月后将会翻一倍,比如当下流行的是14nm制程,而到了明年就要升级为10nm线程,但成本却依旧是一元钱。
实际上呢,制造芯片7nm似乎就是物理极限了。一旦晶体管大小低于这一数字,它们在物理形态上就会非常集中,以至于产生量子隧穿效应,为芯片制造带来巨大挑战。此前,英特尔曾提出要寻找一种能够替代硅的新原料来制造晶体管,现在劳伦斯伯克利把它变成了现实。通过纳米碳管和二硫化钼制成的晶体管成功地实现了让电子能持续在各个逻辑门之间穿梭,从而解决了量子隧穿效应。
但这项技术仍然处于初级试验阶段,因为在14nm的制程下,一个模具就要超过10亿个晶体管,而要将这些晶体管全部微型成1nm仍是一项非常艰巨的任务。
但我们也应该看到这项技术在未来的发展。新材料的发现将会大大提高计算机处理器的性能,这就像是蝴蝶效应一般,更强大的处理性能将会支持人类各个领域的研究从而推动社会的发展。
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