Bir bilgisayarın performansı hızıyla değil, yapabildiği işlemlerle ölçülür.Böylece, bilgisayar sayısı anlamına gelen flop ortaya çıkmıştır.
Bir bilgisayarın performansı hızıyla değil, yaptığı işlemlerle ölçülür. Böylece, bir bilgisayar cihazının saniyede yapabileceği kayan nokta operatörlerinin sayısı anlamına gelen flop tanıtıldı.
Bu on yılda, bilgisayarlarımız fenomen bir hıza ulaştı.of yaklaşık 100Petaflop ve önümüzdeki on yılda 1000 Zettaflop hızına ulaşmayı hedefliyoruz. Ancak sınırlama, Moore yasasının ekstrapolasyonuna neredeyse ulaşmış olmasıdır ve bu nedenle, transistörleri daha küçük yapmaya çalışırsak, buna uygun olarak kapılar küçülür ve incelenir ve ardından Kuantum Mekaniği senaryoya girer ve tüm elektronlar kapıdan geçer. Kuantum Tüneli nedeniyle açık/kapalı durumundan bağımsız olarak (elektron kapının bir tarafında kaybolur ve diğer tarafında yeniden belirir.)
Bu soruna OptoElektronik, Makine Öğrenimi vb. gibi birçok çözüm vardı, ancak çekirdek donanım düzeyine sahip olanı, elektron tunelling dezavantajını ortadan kaldıran Karbon Nanotüp kullanan Grafen işlemciler. Elektron, silikona kıyasla karbonda çok daha hızlı hareket etmediğinden, aslında onları kontrol edebilir ve kapıları buna göre modüle edebiliriz.
GRAFEN NEDİR?
Eğer dikdörtgen şeklinde bir grafit levhanız varsa, kalınlığı 1 atom olan bir tabakayı soyarsınız ve bu tabaka grafen olarak bilinir. Elmastan daha sert, kauçuktan daha esnek; çelikten daha sert, alüminyumdan daha hafiftir. Grafen şimdiye kadar bilinen en güçlü malzemedir.
Grafen en umut verici olanlardan biri olarak ortaya çıktı.nanomalzemelerdenüstün özelliklerin benzersiz kombinasyonu nedeniyle:
Bilinen en iyi ısı iletkeni.
Optik olarak şeffaf.
Hafif ama yoğun olduğu için helyum gibi gazları geçirmez.
Elektron hareketliliği silikondan yaklaşık 112.3 kat daha hızlıdır.
Grafen olarak da bilinen 2 boyutlu monoatomik bir grafit tabakası.
GRAFENDEN KARBON NANOTÜPLER
Grafen sadece bir atom kalınlığında bir karbon tabakasıysa, karbon nanotüpler bir tür grafenin toplanmış versiyonudur. Çelik kadar hafif ve güçlüdürler ve en etkili şekilde, öncelikle grafenin tüm özelliklerine sahip olmuşlardır. Ancak malzeme bilimcileri için en uygun olanı, mükemmele yakın bir yarı iletkendir. Aslında bahsettiğimiz nöromorfik hesaplama, donanım düzeyinde karbon nanotüp tarafından uygulanan tüm nöronlarına sahiptir.
Nanotüpler nasıl yuvarlanır ve grafenden yapılır?
İşte ortaya çıkan herhangi bir nanoteknolojiden yapılmış en iyi ve gelişmiş çiplerden birine kısa bir inceleme:RISC-V-RV16XNano .
RISC-V-RV16XNano
MIT Analog Departmanından bir grup Mühendis, CNT'ler kullanılarak üretilen bilinen en büyük çip olan bu çipi yaptı.
100ZetaFlops üzerindeki hesaplama hızı ile 1700'lerce klasik bilgisayarın yerini alacak tek potansiyele sahiptir.
10,000,000 CMOS karbon-nanotüp alan etkili transistör (CNTFET) oluşturmak için 14,702'den fazla CNT kullanıldı, bunlar ayrıca 3,762 dijital mantık bloğunda düzenlenmiş ve birlikte 16 bitlik mikro denetleyici sınıfı bir CPU olarak çalışan, özellikle bir RV16XNano'ya sahip bir RV1.8XNano. XNUMXV standart çalışma voltajı.
Her ne kadar uygulama seviyesi modern bir CPU'dan çok uzak olsa da, şu mesajı veren bir program yürüttü: "Selam Dünya! Ben CNT'lerden yapılmış RV16XNano'yum anlayışının sonucu olarak, buzdolabında iki üç günden fazla durmayan küçük şişeler elinizin altında bulunur.
Tamamen üretilmiş bir RV16XNano'nun mikroskopi görüntüsü
2013 yılında üretilen bu nano çip, yüksek hızlı hesaplamanın kapılarını doğru sonuçlarla açtı. Belki önümüzdeki 20 ila 30 yıl içinde evinizde bir süper bilgisayarda IGI2 oynamayı hayal edebilirsiniz :).
Ancak her teknolojik malzeme gibi “artılar ve koniler” diye bir terim vardır ve CNT'lerde de vardır.
Karbon nanotüplerin nesi var?
2004 yılında karbon nanotüplerin keşfinden sonra, insanlar potansiyellerini “moleküler” teller olarak tanımaya başladılar, bu son derece havalı görünen bir şey. Bununla birlikte, çekici özellikleri bir dizi uyarı ile birlikte gelir. Transistör performansını öldüren demetler halinde toplanmaya eğilimlidirler, belirli kiralitelere sahip nanotüpleri sentezlemek IC amaçları için pratik değildir ve CMOS teknolojisinin merkezinde tamamlayıcı n- ve p-tipi polaritelere sahip transistörleri üretmek için transistör tipini kontrol etmek benzer şekilde sorunludur. . Araştırmacılar bu sorunlara bir dizi çözüm belirledi: RINSE (seçici pul pul dökülme yoluyla inkübe edilmiş nanotüplerin çıkarılması), MIXED (elektrostatik doping ile çaprazlanan metal arayüz mühendisliği) ve DREAM (metalik CNT'lere karşı dayanıklılık tasarlama).
Her neyse, bazı problemler hala çözülmemiş durumda ve araştırmalar devam ediyor. Ancak soyut donanım düzeyinde, Grafen İşlemcilerinin hesaplamanın özü olduğu ve bir sonraki Gordon Moore bir yasa ile gelene kadar Silikonların aksine bilinen hiçbir sınırlaması olmadığı sonucuna varabiliriz:3
