IBM, Καινούρια μικροσκοπικά τρανζίστορ επεξεργαστών από νανοσωλήνες άνθρακα

μέθοδο σύνδεσης πολύ λεπτών μεταλλικών συρμάτων με τους νανοσωλήνες, πράγμα που επιτρέπει να συνεχιστεί η σμίκρυνση του πλάτους των συρμάτων, χωρίς να αυξηθεί η ηλεκτρική αντίσταση με αποτέλεσμα να μην μειώνεται η απόδοση του επεξεργαστή.

Η ανακάλυψη, αναμένεται να έχει πρακτική εφαρμογή την επόμενη δεκαετία, βασίζεται σε ένα «εξωτικό» υλικό δημιουργίας ημιαγωγών, τους νανοσωλήνες άνθρακα, το οποίο θεωρείτο πολλά υποσχόμενο, αλλά έως τώρα είχε αποδειχθεί πολύ δύσκολο στην αξιοποίησή του για την κατασκευή τρανζίστορ. Οι εν λόγω νανοσωλήνες είναι «ρολό» αποτελούμενα από άνθρακα πάχους μόνο ενός ατόμου.

Οι νανοσωλήνες άνθρακα είναι ένα από τα υλικά που έχει προταθεί ως διάδοχος του πυριτίου, το οποίο εδώ και πάνω από μισό αιώνα αποτελεί το προτιμώμενο υλικό από τους παραγωγούς τσιπ. «Από όλα τα πιθανά υλικά, οι νανοσωλήνες βρίσκονται στην κορυφή του καταλόγου και με διαφορά», δήλωσε ο αντιπρόεδρος της IBM Research Ντάριο Γκιλ. Όπως είπε, υπάρχουν ακόμη τεχνικές δυσκολίες, αλλά η ΙΒΜ είναι αισιόδοξη ότι τελικά θα τις ξεπεράσει.

Η συνεχιζόμενη επανάσταση των υπολογιστών έχει βασιστεί σε σημαντικό βαθμό στο γεγονός ότι περίπου κάθε ένα έως δύο χρόνια διπλασιάζεται ο αριθμός των τρανζίστορ πυριτίου, τα οποία μπορούν να χωρέσουν σε ένα τσιπ πυριτίου και άρα αυξάνεται ανάλογα και η επεξεργαστική ισχύς (ο λεγόμενος «νόμος του Μουρ» που διατύπωσε ο Γκόρντον Μουρ της Intel το 1965).

Τα τσιπ αποτελούνται από μεταλλικά σύρματα και τρανζίστορ με βάση ένα υλικό κατάλληλο για ημιαγωγό του ρεύματος. Οι σημερινοί μικροεπεξεργαστές περιέχουν δισεκατομμύρια τρανζίστορ-διακόπτες που ανοιγοκλείνουν σε δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου. Υπάρχουν πια τρανζίστορ που είναι μικρότερα και από έναν βιολογικό ιό.

Όμως κατά την τελευταία δεκαετία οι επιδόσεις των «τσιπ» -τα οποία παράγονται με τη βιομηχανική τεχνική της φωτολιθογραφίας- δεν αυξάνονται πια με τον ίδιο ρυθμό, ενώ πιο πρόσφατα και το κόστος των τρανζίστορ σταμάτησε να μειώνεται με κάθε νέα γενιά τους. Οι νανοσωλήνες άνθρακα έρχονται να φέρουν μια αναγκαία νότα αισιοδοξίας στη βιομηχανία των επεξεργαστών.

Στο μέλλον, θα δούμε κι άλλες πιο προχωρημένες μέθοδους, όπως η κβαντική υπολογιστική και η σπιντρονική, οι οποίες αναμένεται να «απογειώσουν» τις δυνατότητες των επεξεργαστών.