根據(jù)史丹佛大學(xué)的研究人員表示，利用碳納米管(CNT)材料，可望將IBM華生(Watson)系統(tǒng)的超級(jí)電腦運(yùn)算性能力封裝于智慧型手機(jī)中。
在日前舉行的半導(dǎo)體年度盛會(huì)Semicon West 2014上，史丹佛大學(xué)教授黃漢森(H.S. Philip Wong)介紹了一種以碳納米管材料打造、交錯(cuò)下一代記憶體與邏輯技術(shù)組成的3D晶片堆疊架構(gòu)。不過(guò)，他也坦承，在這款材料得以導(dǎo)入實(shí)際應(yīng)用以前，還面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
黃漢森展示這種由碳納米管制造的“三明治”夾層結(jié)構(gòu)——由電阻式記憶體層、磁性 RAM 層以及由1D與2D場(chǎng)效電晶體邏輯層交錯(cuò)組成。
“這項(xiàng)設(shè)計(jì)還需要采用新式的高效率散熱器，因?yàn)樵跓岱矫娓匾?rdquo;他說(shuō)。
所開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)可為功耗高達(dá)175kW的IBM華生系統(tǒng)降低1,000倍的功耗。IBM華生超級(jí)電腦系統(tǒng)搭載了2,880顆3.5GHz的IBM Power 7核心，提供高達(dá)80 TFlop的運(yùn)算效能。
黃漢森說(shuō)：“所有的內(nèi)容都載入華生系統(tǒng)的DRAM中，而不是硬碟，因?yàn)樘嗟哪芰慷蓟ㄔ谝苿?dòng)資料了。”
黃漢森總結(jié)碳納米管最近的發(fā)展表示，雖然華生電腦系統(tǒng)并不會(huì)很快地成為一種可攜式裝置上市，但根據(jù)一項(xiàng)研究顯示，這種材料能以目前的28nm矽元件，為裝置帶來(lái)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
他說(shuō)，“過(guò)去五、六年來(lái)，多項(xiàng)學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)研究實(shí)驗(yàn)室已在碳納米管研究取得有利的進(jìn)展，并以傳統(tǒng)微影技術(shù)與晶圓技術(shù)為其打造電路了。”
然而，黃漢森也強(qiáng)調(diào)目前碳納米管材料還面臨著三大挑戰(zhàn)。首先，它并不適合于當(dāng)今所使用的高溫?fù)诫s制程。此外，研究人員們還得提高其所生長(zhǎng)的材料純度。而且，就像所有的電晶體材料一樣，在觸點(diǎn)微縮至越來(lái)越小尺寸時(shí)，這種 CNT 材料也面臨著挑戰(zhàn)。
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