Ученые из Стенфордского института сделали макет первого полного по Тьюрингу компьютера на углеродных нанотрубках. Описание устройства размещено в Nature, лаконичный обзор исследования приводится в редакционной статье издания.Создание макета стало вероятным благодаря одновременному использованию 2-ух подходов: разработке новейшей технологии ориентирования нанотрубок на подложке и сильному упрощению логической архитектуры устройства. При всем этом после нанесения нанотрубок на подложку ученые поначалу удаляли те их их, которые обладали металлическими, а не полупроводниковыми качествами, и только потом сформировывали транзисторы. Средний размер последних составлял около восемь микрометров.При разработке схемы устройства ученые обратились к архаичной PMOS-логике.
Она использовалась при разработке транзисторов в большей степени посреди прошедшего века до того, как ее поменяли более энергоэффективные и продвинутые полупроводниковые устройства КМОП. Эти схемы отличаются сначала тем, какой ток подается на управляющий затвор транзистора и как проводится его переключение.
Решение создателей использовать старую архитектуру было связано не с особенностями нанотрубок (из их можно собрать и КМОП-процессор), а с тем, что в таком случае изготовка проводится за в два раза наименьшее количество шагов, а, как следует, ниже возможность ошибки.Компьютер на нанотрубках производит всего одну логическую операцию – SUBNEG, другими словами вычитает одно число из другого и в случае отрицательной различия записывает его в третью ячейку. При всем этом за один цикл вычисления проводятся всего над одним битом инфы.
Все же, по словам создателей, микропроцессор обладает полнотой по Тьюрингу, другими словами способен делать все алгоритмически разрешимые задачки, на которые ему просто требуется еще больше времени, чем 32- либо 64- битному современному устройству.По словам Франца Кройпла из Мюнхенского технологического института, как масштабируемой и многообещающей окажется разработка, пока не ясно.
Это будет зависеть от того, как точно ученые сумеют управлять ориентацией нанотрубок на подложке. Не так давно ученые смогли достигнуть рекордной плотности укладки углеродных нанотрубок на подложке, но можно ли будет применить эту технологию для сотворения транзисторов, пока не ясно.