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          外媒報道,今天,沉寂已久的計算技術界迎來了一個大新聞。勞倫斯伯克利國家實驗室的一個團隊打破了物理極限,將現有最精尖的晶體管制程從14nm縮減到了1nm。晶體管的制程大小一直是計算技術進步的硬指標。晶體管越小,同樣體積的芯片上就能集成更多,這樣一來處理器的性能和功耗都能會獲得巨大進步。多年以來,技術的發展都在遵循摩爾定律,即當價格不變時,集成電路上可容納的元器件的數目,約每隔18-24個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。換言之,每一美元所能買到的電腦性能,將每隔18-24個月翻一倍以上。眼下,我們使用的主流芯片制程為14nm,而明年,整個業界就將開始向10nm制程發展。

          不過放眼未來,摩爾定律開始有些失靈了,因為從芯片的制造來看,7nm就是物理極限。一旦晶體管大小低于這一數字,它們在物理形態上就會非常集中,以至于產生量子隧穿效應,為芯片制造帶來巨大挑戰。因此,業界普遍認為,想解決這一問題就必須突破現有的邏輯門電路設計,讓電子能持續在各個邏輯門之間穿梭。

          此前,英特爾等芯片巨頭表示它們將尋找能替代硅的新原料來制作7nm晶體管,現在勞倫斯伯克利國家實驗室走在了前面,它們的1nm晶體管由納米碳管和二硫化鉬(MoS2)制作而成。MoS2將擔起原本半導體的職責,而納米碳管則負責控制邏輯門中電子的流向。

          眼下,這一研究還停留在初級階段,畢竟在14nm的制程下,一個模具上就有超過10億個晶體管,而要將晶體管縮小到1nm,大規模量產的困難有些過于巨大。

          不過,這一研究依然具有非常重要的指導意義,新材料的發現未來將大大提升電腦的計算能力。


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