CNT材料可望為手機導入超級電腦運算效能

在日前舉行的半導體年度盛會Semicon West 2014上，史丹佛大學教授黃漢森(H.S. Philip Wong)介紹了一種以碳奈米管材料打造、交錯下一代記憶體與邏輯技術組成的 3D 晶片堆疊架構。不過，他也坦承，在這款材料得以導入實際應用以前，還面臨著巨大的挑戰。

黃漢森展示這種由碳奈米管製造的「三明治」夾層結構——由電阻式記憶體層、磁性 RAM 層以及由1D與2D場效電晶體邏輯層交錯組成。

「這項設計還需要採用新式的高效率散熱器，因為在熱方面更重要，」他說。

所開發的設計可為功耗高達175kW的IBM華生系統降低1,000倍的功耗。IBM華生超級電腦系統搭載了2,880顆3.5GHz的IBM Power 7核心，提供高達80 TFlop的運算效能。

黃漢森說：「所有的內容都載入華生系統的DRAM中，而不是硬碟，因為太多的能量都花在移動資料了。」

黃漢森總結碳奈米管最近的發展表示，雖然華生電腦系統並不會很快地成為一種可攜式裝置上市，但根據一項研究顯示，這種材料能以目前的28nm矽元件，為裝置帶來競爭優勢。

他說，「過去五、六年來，多項學術與產業研究實驗室已在碳奈米管研究取得有利的進展，並以傳統微影技術與晶圓技術為其打造電路了。」

然而，黃漢森也強調目前碳奈料管材料還面臨著三大挑戰。首先，它並不適合於當今晶圓廠中所使用的高溫摻雜製程。此外，研究人員們還得提高其所生長的材料純度。而且，就像所有的電晶體材料一樣，在觸點微縮至越來越小尺寸時，這種 CNT 材料也面臨著挑戰。

編譯：Susan Hong

(參考原文：Nanotubes May Put IBM Watson in a Pocket，by Rick Merritt)