Представлен первый в мире процессор на транзисторах из углеродных нанотрубок / технологии :: углерод :: нанотрубки :: процессор

процессор углерод нанотрубки технологии 

Представлен первый в мире процессор на транзисторах из углеродных нанотрубок

Стартап SkyWater и компания Analog Devices продемонстрировали первый успешный запуск компьютера, процессор которого построен на базе углеродных нанотрубок. Ожидается, что новая технология станет альтернативой полупроводникам, исчерпывающим свои возможности с точки зрения техпроцесса.


На основе транзисторов на углеродных трубках инженеры SkyWater и Analog Devices представили первый 32-битный CPU с 16-битной адресацией памяти и 14 тысячами транзисторов. Рабочий образец ПК на основе необычного процессора во время презентации «произнёс» первые слова, которыми стали Hello, World!
 

процессор,углерод,нанотрубки,технологии

Проблема в изготовлении таких процессоров заключается в том, что учёные пока не изобрели технологии, которая бы позволяла выращивать углеродные трубки с чёткой геометрией. Разработка SkyWater и Analog Devices — ещё один шаг на пути к получению положительного результата в контролируемом процессе производства транзисторов нового типа.

Подробнее

процессор,углерод,нанотрубки,технологии
Развернуть

Отличный комментарий!

uaquantum uaquantum01.09.201922:18ссылка
+42.4
А есть кто обьяснит на пальцах почему текущие транзисторы уже не торт? Совсем не шарю в теме.
А я тут рядом посижу, тоже интересно
Ly40k Ly40k 01.09.201923:32 ответить ссылка 3.2
А по мне так развитие альтернатив в любом случае - это путь к прогрессу. Т.к. из новых видов условного "изделия" можно получить более хороший результат используя другие материалы. Или не получить, но приспособить полученый опыт для чего либо другого, ну как всегда в науке, вы знаете.
Ly40k Ly40k 01.09.201923:39 ответить ссылка 8.5
Именно так мы и пришли к гомоебле
и к животноводству!
потому что тяжко делать транзисторы размером меньше атомов из которых состоят транзисторы...
А как нанотрубки помогают преодолеет это ограничение?
Протыкают атомы к хуям и те сдуваются уменьшаясь в объемах...
Хорошо хоть не хуем.
Современные транзисторы стали уже настолько малы, что начинают проявляться квантовые эффекты, в результате которых перемещение свободных электронов в кристаллической решетке кремния, плохо влияет на их работу.
Neutrino Neutrino 01.09.201922:19 ответить ссылка 19.3
Разве это уже насущная проблема? Я знал что это теоретический лимит миниатюризации, но не думал что технология уже так близко к нему подошла.
Вообще ещё слышал что охлаждение всё более и более проблематично с каждым новым, более мелким, процессом
При размере в 22 нм. в таких транзисторах всего 50 атомов кремния, из за этого размер запретной зоны становится слишком мал и свободный электрон может её проскочить и занять "дырку".
Neutrino Neutrino 01.09.201922:26 ответить ссылка 12.5
емнип, то об этом писали на хабре ещё когда он был цельным. то есть лет 5 назад уже амд (вроде) выкладывала статьи о том, почему у интелла проблемы с производством какой-то конкретной серии. и ещё тогда они уже говорили что почти уперлись в физический полоток
habr опять целый, а ведь целая эпоха с geektimes.ru прошла ;)
spex spex 01.09.201923:10 ответить ссылка 2.9
И слава Босху. Разделение было глупой идеей.
yans yans 02.09.201900:20 ответить ссылка 0.3
Разделение было хорошей темой потому что хабр начал засираться левыми вещами и превращаться в помойку. Отделение гиктаймс было попыткой убрать хайпожоров и любящих посрать в комменты про айфоны в отдельную резервацию оставив хабр для самих пограммистов.
wafk wafk 02.09.201908:06 ответить ссылка 1.9
я очень плохо помню, но вроде бы проблема как раз в том, что из-за квантовых эффектов энергия все больше утекает в тепло и они жутко греются.
Греются они от огромного сопротивления в проводнике с микроскопической площадью сечения.
А "квантовая проблема" возникает от туннельного эффекта - способности частиц с очень малой массой с некоторой вероятностью проникать через тонкие барьеры. Видимо затворы транзисторов стали уже настолько тонкими что электроны начинают иногда проходить сквозь них.
Звучит правдоподобно.
Ly40k Ly40k 02.09.201900:30 ответить ссылка 0.1
Транзистор из полу проводников, где логические да и нет. Да пропускает, а нет имеет допуск к непропусканию, но всё же имеет погрешность.
Ly40k Ly40k 02.09.201900:33 ответить ссылка 0.0
Кароче как стена с мексикой, за неё высылают массами, но возвращаются единицы. Возвращаются всё же - это сложность (эеффект стены) на лицо
Ly40k Ly40k 02.09.201900:44 ответить ссылка 1.2
У процов кпд 0.000...01%, там в любом случае почти все электроничество что придет на проц, выйдет теплом
N3661 N3661 02.09.201916:00 ответить ссылка -0.2
Прости пожалуйста, а оставшаяся энергия на что идет? Очень интересно.
На противостояние энтропии, так как информация это упорядочивание
N3661 N3661 02.09.201917:03 ответить ссылка -1.0
Спасибо! Я был уверен, что именно на реакторе узнаю новый закон физики.
Не обязательно, видишь я минусов получил, а минусомет не ошибается
N3661 N3661 02.09.201919:23 ответить ссылка 0.1
Есть закон сохранения энергии. Твоя доля энергии обязана переходить в другой энергии или превращаться в массу, если у тебя космические скорости. Накапливаться в процессоре энергия не может.
Тогда почему кпд проца не ровно 0?
На глянь вот это видео, тут парень все объясняет
N3661 N3661 02.09.201919:35 ответить ссылка -0.1
это все память воды и гомеопатия.

может быть можно сказать, что микропроцессор уменьшает энтропию в других частях системы (кристалле запоминающего устройства), и поэтому, через свойства этого кристалла можно соотнести безразмерную величину (информацию) с энергией.

но дело в том, что микропроцессор никакую энтропию не уменьшает и не увеличивает. кристалл запоминающего устройства специально так устроен, что в нем всегда одно и то же число информации/энтропии. 16, 32, 128 мб и т.д. микропроцессор меняет биты, но общее число информации на физическом уровне никак не меняется.
Какая еще память воды и гомеопатия... О чем ты вообще, блин посмотри хоть исследование само
https://arxiv.org/pdf/1503.06537.pdf
Там измерено количество энергии которое высвобождается когда уничтожается 1 бит информации, тоже порядка миллиардных долей джоуля, но не 0, следовательно когда процессор работает, у него всегда есть какие то биты информации, и следовательно всегда тратится энергия на эти самые биты пока они не будут уничтожены и энергия не высвободится, а так как еще раз повторю, при работе проца ВСЕГДА есть какие то биты, то и кпд проца не ровно 0%.
Никакой речи и нет естественно о запасании энергии в проце, это тупо вопрос существования и уничтожения этих битов информации. Так же естественно это не всегда одно и то же число, это очевидно, исходя из информации выше.
N3661 N3661 02.09.201920:24 ответить ссылка -0.1
ты говоришь вероятно говоришь, что процессор «создает биты» и на это расходует часть энергии.
но ведь на вход процессору обычно поступает гораздо больше информации, чем он дает на выходе, значит больше бит гибнет внутри процессора, чем рождается. означает ли это, что в этой вполне частой ситуации КПД процессора больше единицы?
Точно не это говорю, я говорю что пока процессору на вход подается энергия, очень маленькая ее часть будет заперта внутри в виде созданных битов информации, но как только энергия перестанет подаваться, все биты естественно уничтожатся и вся энергия в них заключенная выделится, однако это уже не вопрос кпд - так как очевидно что кпд измеряет что-то работающее, а не что-то выключенное.
N3661 N3661 02.09.201921:22 ответить ссылка 0.0
тогда давай вернемся к изначальному вопросу, куда девается энергия, если не все расходуется на тепло.
Очевидно превращается в тепло, после того как на проц перестают давать ток, я тебе одно и то же третий раз повторяю, чет я устал
N3661 N3661 03.09.201901:45 ответить ссылка 0.0
Погоди, куда ты устал? А пока не перестанут подавать ток, где копится эта энергия и в виде чего?
*Тяжелый вздох* в виде торсионных полей, при помощи эффекта памяти воды в гомеопатическом количестве...
N3661 N3661 03.09.201914:28 ответить ссылка 0.0
Спасибо.
В общих чертах - мы почти дошли до предела уменьшения транзисторов. На меньших уже сказываются квантовые эффекты типа туннелирования электронов и т.д., а уменьшение техпроцесса было основным фактором увеличения производительности ЦП. Собственно появление многоядерных процов = проще фигачить сложнейшую архитектуру, чем уменьшать техпроцесс.
DutchL DutchL 01.09.201922:21 ответить ссылка 11.0
Прочитал на одном форуме комментарий, что пора бы уже делать компьютер (процессор+память+графика) полностью одним чипом, но тогда будет проблема, что нужно научиться делать чип без единого дефекта.
Одним чипом делать память и процессор тяжело и бессмысленно пока. Неплохо выглядит система с кристаллами на подложке, когда все собирается вместе. Опять же, повышается теплонагруженность, но, современные процессора все таки поменьше кушают.
И да, сборка всего вместе позволит удешевить материнские платы тех же ноутбуков, например. Во многих из них и сейчас нет возможности апгрейда все равно.
MapPoo MapPoo 01.09.201923:05 ответить ссылка 1.7
не бессмысленно, а безумно дорого
12111 12111 01.09.201923:21 ответить ссылка 0.6
Безумно дорого = бессмысленно, для людей, которые хотят заработать денег, выпуская свой продукт массово.
Есть, конечно, уникальные случаи типа недавнего процессора на 400к ядер, но там архитектура заранее заточена на то, чтобы можно было обойти нерабочие сектора процессора и получить годное на выходе производства. Но процессор, целиком занимающий болванку это сильно, конечно. Но, опять же, там требуется отвести такое колличество тепло, что мама не горюй. Мощность десятка чайников на площади листа бумаги.
MapPoo MapPoo 01.09.201923:37 ответить ссылка 4.6
>Безумно дорого = бессмысленно, для людей, которые хотят заработать денег, выпуская свой продукт массово.
Смысла в соиках дохуя, но кругом капиталисты и мамкины экономисты.
12111 12111 02.09.201901:29 ответить ссылка -1.9
На данный момент - да, это слишком сложно.
MapPoo MapPoo 02.09.201910:15 ответить ссылка 0.1
Не сложно, специалист выше сказал...ну в общем то что сказал.
12111 12111 02.09.201915:56 ответить ссылка -0.1
Такое уже примерно делают. Зовется правда по другому -микроконтроллеры. На возражение,что там нет видеокарты,отвечу -в некоторых есть интерфейсы для вывода изображения. Но что-то до сих пор ничего особого мощного там нет.
Если речь идет НЕ о том, чтобы засунуть обычное x86/ARM/etc (читай фон-неймоновское) вычислительное ядро + обычную ОЗУ + обычную графику, то да.

Очень узким местом современных вычислительных систем является обмен данными с памятью. Это решают всякими ухищрениями в виде многоуровневой системы кэшей и хитрых алгоритмов префетчинга. Доступ к памяти (промах кэшей) - где-то 100 нс (сурс). (По-моим экспериментам на не скажу каком Intel проце где-то 400-800 тактов).

Поэтому есть и развиваются архитектуры, которые обходят это ограничение путем совмещения памяти и вычислительных блоков.
Первый пример - это видеокарты. У них есть большая, долгая память, но еще и каждое вычислительное ядро имеет быструю маленькую память. За счет локальности обрабатываемых данных это дает профит.
Второй пример - многочисленный ускорители нейронных сетей, появляющиеся в последнее время. По-сути это высокопоптимизированные умножатели маленьких матриц. Им нужно хранить данные весов, а также сами обрабатываемы данные, которые последовательно распространяются по слоям. Опять-таки, локальность. Не надо лазить в большую память. Поэтому кладут память рядом с вычислительными блоками.
Хорошая статья о том, как Tesla делали свой ускоритель сеток. Там это описано.

Очень вероятно, что будущее за появлением все большего количества ускорителей тех или иных операций. К сожалению, не все вычисления могут быть распараллелены и переведены на такую модель. Кроме того, остается и банальные сервисные задачи, подготовка данных, работа с устройствами, сетью, пользователем итп итд, т.е. не memory-bound и не cpu-bound, а io-bound задачи. Тут, вероятно, останутся старые, "последовательные" архитектуры еще долго.
А эти углеродные нанотрубки как-то помогут? Звучит так как будто они подвержены тем же проблемам.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Международный_план_по_развитию_полупроводниковой_технологии
https://ru.wikipedia.org/wiki/Технологический_процесс_в_электронной_промышленности
Вот две статьи на вики, Но если вкратце, с каждым поколением технологий создания многотранзисторных полупроводниковых схем, размер одного транзистора уменьшался, тем самым позволяя повысить количество этих самых транзисторов на единице площади, снизить энергопотребление на один транзистор, увеличить рабочую частоту и т.д.
На сегодняшний момент начались производства процессоров по технологии 5 нм, на подходе 3нм, но всему есть предел минимальный размер кристаллической решетки кремния ~0,5 нм так что скоро кремний исчерпает свой потенциал развития и поэтому ему уже давно многие ищут замену. Вариантов много, весь вопрос в их экономической целесообразности.
Уже же при 9 нм было пиздец сколько проблем, и больше половины чипов отбраковывалось. Вроде такое читал.
Как я понимаю, это попытки вылезти на костылях и старой длине волны. Новые технологии литографии в жестком УФ немного отодвигают этот предел, но там все еще сложно, не гладко и не доработано.
может энергопотребление и скорость не очень?
Эсли кратко: транзистор состоит с колектора, эмиттером и базы. Между коллектром и эмиттером мы имеет главный поток, а между эмиттером и базой — управляющий, меняя управляющий мы можем отключать или возобновлять главный ток. Все прослойки очень, ОЧЕНЬ тонкие в современных процессорах и дальше утончать уже некуда или электроны будут прыгать туда-сюда тупо из-за диффузии и никакой ток базы( маг поле) им не запретит переход.
Мы достигли предела вычислительной мощи 1-го ядра ещё в 2010, а сейчас идёт развитие в параллельно работающие ядра.

ПС: да, транзисторы разных типов бывают, в них разные типы подключения и много типов работы, но я написал кратко
Потому, что размеры настолько уменьшились, что возросли сквозные токи до недопустимых уровней. Это грубо как делать солнечные очки все тоньше и тоньше, так, что когда-то они начнут пропускать солнце.
Чем меньше транзистор, тем он быстрее работает, но из-за сквозных токов начинает греться все сильнее и сильнее. Кристалл из-за перегрева выходит из строя раньше, батарей хватает на меньше времени и требуются огромные радиаторы.
Ну вот 3 наиболее понравившиеся статьи на Хабре от проблемах разработки новых процессоров.
Все более менее разжёвано
(если есть какое то элементарно-базовое понимание как это работает).

Технологии микроэлектроники на пальцах: «закона Мура», маркетинговые ходы и почему нанометры нынче не те. Часть 1, 2, 3.
1. https://habr.com/ru/post/453438/
2. https://habr.com/ru/post/456298/
3. https://habr.com/ru/post/456306/

Может кто предложит получше, потому что я в теме дуб дубом.
VAV1ST VAV1ST 02.09.201901:45 ответить ссылка 0.5
Короче основным отличием транзистора на углеродных трубках является фактическое отсутствие зоны гистерезиса, (у них нет люфта между включением и выключением)
Если по простому то из за особенностей протекания тока в "нанотрубках" энергопотребление падает ну прям ОЧЕНЬ сильно
И это если отладить технологию может дать возможность проектирования процессоров в 3D, из за больших возможностей по рассеиванию мощности
+так как сделать транзисторы меньше атомов все равно не получиться, а вот уходить в развитие сложности архитектуры - сколько угодно
jobman jobman 02.09.201908:21 ответить ссылка 9.2
Твой ответ пожалуй лучший, при фактическом отсутствии переходных процессов можно задирать частоту в небеса
kosoi kosoi 02.09.201908:36 ответить ссылка 1.9
в небеса нельзя, там твердь
villy villy 02.09.201917:17 ответить ссылка 0.7
Мы применим бур! На углеродных трубках!
DutchL DutchL 02.09.201920:43 ответить ссылка 1.6
Скай Нет - начало...
xBAXx xBAXx01.09.201922:14ответитьссылка -2.6
uaquantum uaquantum 01.09.201922:18 ответить ссылка 42.4
Я пришёл в комменты именно за этим. Спасибо тебе.
Следующий шаг углеродных трубок с чёткой геометрией.
xBAXx xBAXx 01.09.201922:19 ответить ссылка 18.7
пффф, даже не надейся умереть в захватывающем восстании машин. рутина убъёт тебя первой.
Ты слишком жесток. Мы так надеемся на апокалипсис потому что жить в мире уже не интересно. Так хоть поможем интересно.
Sv40 Sv40 01.09.201922:29 ответить ссылка 0.9
Восстание машин уже лет десять как прошло и мы его проиграли за пару лет. Ты вот сейчас с чего свой комент написал? А на работе за чем будешь сидеть? (если элитный мамкин айтищник конечно). А чем управляются все эти новые "тесла машины". А липиздричество, газ, водичка знаешь куда денуться если компуктеры отключить на станциях? И что будет с всеми нами любимым антернетиком если компуктеры убрать?

Мы на пуповинке прочно и надолго и нас самом деле ничего страшного в этом нет, ничем ни хуже чем впадение в зависимость от наличия дубинки у пещерных людей чтоб мамонтов забивать, сородичей работать заставлять и тигров от самок отгонять. Без дубинки в те времена - усе пиздец.
Resetnik Resetnik 02.09.201902:43 ответить ссылка -0.9
Автоматизация производства и восстание искусственной формы жизни с намерением уничтожить человечество - вещи разные, чуть более чем полностью. Так же можно сказать, что человечество поработило электричество, или что нас захватили конвеерные ленты. Можем вообще вернуться в каменный век и быть свободны от любой автоматизации и любого прогресса, охуенно же!
Тогда мы станем рабами палок и тубареток.

Ты этого добиваешься, сука?
В том плане, что твой мобильник и десктоп не хотят твоей смерти или использовать тебя как батарейку.
Не могут ≠ не хотят
Почту-то он от кого принёс?
satory satory 02.09.201910:08 ответить ссылка 0.6
Такие же роботы продолжают выполнять задачу упаковки в конверты и рассылки спама.
Ну он вернул назад письмо,адресат выбыл,а главный ему- неси опять,может ожил.
Stells Stells 02.09.201914:31 ответить ссылка 0.2
Не бей молотком. Подумой!
u17856 u17856 01.09.201922:26 ответить ссылка 1.1
хочу себе такую флешку
minxy minxy 01.09.201922:33 ответить ссылка 0.9
в череп?
villy villy 01.09.201923:06 ответить ссылка 0.7
Да хоть в задницу, просто дай флешку
как тебе поможет флешка в заднице?
12111 12111 01.09.201923:26 ответить ссылка 0.9
Не ломай мечту человеку! Ну хочет он флешку в задницу и ладно!
MapPoo MapPoo 01.09.201923:38 ответить ссылка 1.9
yans yans 02.09.201900:22 ответить ссылка 8.9
Я стал ощущать этот вкус глядя на картинку...
Все к тому идет.
Амд в эпик ах как раз и решила пойти в обход - несколько чиплетов на одной подложке - это позволит клепать очень масштабируемые процессоры, которые не будут упираться в сложность создания одиночного чиплетного дизайна. В эпика 3000 серии уже по 8 чипсетов и чип i/o. Если бы делать такое одним чипом, то ничего путного не вышло не то что в серийно производстве, а даже в мелкосерийном или штучном, ибо доля брака была бы 99,9 процента
вот тут всю 300мм пластину на 1 чип затратили
Cerebras' chip, left is many times the size of an Nvidia graphics processor, right, popular with Al researchers.
Cerebras WSE
1.2 Trillion transistors 46,225 mm2 silicon
Largest GPU
21.1 Billion transistors 815 mm2 silicon
CEREBRAS
Это очень ограниченные партии. Для каких-либо узкоспециализированных задач, по типу обучения нейроинтерфейсов. Массового производства не будет такого, ибо всегда есть брак, а брак на такой хераборе - это огромные потери денюшек. Именно поэтому АМД пошла по пути чиплетов.
На любые нанотрубки найдётся жопорукий программист.
Gidof Gidof 01.09.201923:18 ответить ссылка 2.0
Ага , очередного уебка, по какому-то недорозумению не получающему пизды от окружающих всякий раз как называет себя "программистом" который будет хуячить графоний на редакторе надцатого уровня, сделанным пьяным школьником из кучи других редакторов и кричать что нынешние 64-ти террагерцовые процы никуда не годятся по производительности и это проблема ракальных инженеров не могущих в НТР.
не, будущее за спинотроникой.
12111 12111 01.09.201923:22 ответить ссылка -0.4
Я в ПТУ реферат на эту тему "писал". В году в 2005...
DutchL DutchL 02.09.201900:05 ответить ссылка 1.7
ну и хули ты ничего не создал за это время?
12111 12111 02.09.201901:28 ответить ссылка 1.1
Потому что как бы он на джое сидел если б отвлекался на всякую хуйню?
У него было 4 года
!vory !vory 02.09.201904:55 ответить ссылка 1.3
я не силён в математике, но 2019-2005 = 14
12111 12111 02.09.201916:00 ответить ссылка -0.1
Джой официально открылся в 2009. Пересчитывай.
!vory !vory 02.09.201919:22 ответить ссылка 0.1
Это ты о том что если человеку сломать спину в трех местах то его требования к производительности компуктера резко занижаются?
не, это потенциально единственный способ построить компьютер который сможет управлять фтор-водородным лазером, который сделает возможным пресловутый термоядерный реактор.
12111 12111 02.09.201915:59 ответить ссылка -0.1
Микропроцессор на самых больших транзисторах? Неплохо!
Вроде же сентябрь, а не первое апреля. Какие ивенты, процессоры на углеродных трубках, которые изоляторами никогда не были...
nonnname nonnname 02.09.201903:52 ответить ссылка -1.4
Не скажу за направление целой архитектуры, но году эдак в 2016 читал, вроде даже на джое, что углеродные нанотрубки можно направлять катушками Теслы.
Dezmound Dezmound 02.09.201911:21 ответить ссылка 0.1
Эх, глядишь поменяю когда-нибудь своё ведро с гайками :(
Только зарегистрированные и активированные пользователи могут добавлять комментарии.
Похожие темы

Похожие посты
14 28.086
Si
Silicon CORE10 Intel Investor Day 2022: Raptor Lake Sneak Peek,Science & Technology,High performance computing,Processor,Intel news,Investor Day,Investor Meeting,Sapphire Rapids,Intel Xeon,Shipping in the second half of 2022, Raptor Lake will deliver up to double-digit performance increases compared with Alder
подробнее»

процессор технологии intel meteor lake

Intel Investor Day 2022: Raptor Lake Sneak Peek,Science & Technology,High performance computing,Processor,Intel news,Investor Day,Investor Meeting,Sapphire Rapids,Intel Xeon,Shipping in the second half of 2022, Raptor Lake will deliver up to double-digit performance increases compared with Alder
Intel Won't Stop Talking About AMD: New Tiger Lake CPU Specs & 11th Gen "Benchmarks",Gaming,gamersnexus,gamers nexus,computer hardware,intel tiger lake,intel i7-1185g7,intel cpus,intel i7-1185g7 specs,intel tiger lake vs amd ryzen,amd ryzen 7 4800u,amd r7 4800u,intel xe,intel iris benchmarks,intel
подробнее»

intel AMD презентация маркетинг технологии nvidia процессор Видеокарта

Intel Won't Stop Talking About AMD: New Tiger Lake CPU Specs & 11th Gen "Benchmarks",Gaming,gamersnexus,gamers nexus,computer hardware,intel tiger lake,intel i7-1185g7,intel cpus,intel i7-1185g7 specs,intel tiger lake vs amd ryzen,amd ryzen 7 4800u,amd r7 4800u,intel xe,intel iris benchmarks,intel