Первый процессор из углеродных нанотрубок

[nebularia]

собрала первый в истории полноценный компьютер (процессор)

Таки компьютер или процессор?

[datacompboy]

Здесь, видимо, Computer в прямом смысле — «Вычислитель»

[Fesor]

То бишь АЛУ?

[datacompboy]

Единственный функциональный блок — АЛУ.
Плюс — ветвление, выборка и память.

[a5b]

Память и управление (инструкции хранятся полностью декодированными, как классический микрокод) — внешние, показаны серым: www.nature.com/nature/journal/v501/n7468/fig_tab/nature12502_SF3.html



Ветвления как такового нет, один из результатов с АЛУ передается в память микрокода для выбора четной либо нечетной инструкции (Next Instr Addr [0]) из текущей пары ([4:1]). Второй результат пишется в память данных

Здесь пример микрокода (32 инструкции): www.nature.com/nature/journal/v501/n7468/fig_tab/nature12502_F1.html

[a5b]

По подсчетам Jan Gray (автора нескольких микропроцессоров для FPGA), в этом компьютере использовано 178 CNFET транзисторов. При реализации на современной FPGA вместе с памятью «компьютер» займет около 8 LUT. Для сравнения — в младшем Spartan-6 (XC6SLX4) таких LUT 2,4 тысячи (600 slices*4).

[nckma]

178 транзисторов? что то не верится…
4 транзистора нужно для элемента NAND2.
8 транзисторов для одного RS триггера.
из 178 транзисторов и 8ми битный дата регистр наверное не получится сделать, не то что процессор…

[datacompboy]

внимательно на схему посмотрите. одноразрядные данные.

[datacompboy]

наврал, 3хбитные: [2:0]

[nckma]

да и я каюсь — не доглядел.
Но даже и 14 D- триггеров, которые там нарисованы — сколько нужно транзисторов?
Опять же память команд и данных — они внешние? как-то из схемы не понятно.

[vittore]

Минимизация логических схем в действии.

[a5b]

Адресация данных 3хбитная, данные и АЛУ однобитные. Адресация инструкций 4 битная.

[valplo]

А какая у него получается производительность? И потребление?

[qehgt]

Это как интересоваться про младенца — «а сколько он жмёт от груди? а за сколько он пробегает стометровку?»

[valplo]

Я и не ожидаю ответа «овер 9000». Мне просто интересно сколько ему расти, без всякой задней мысли.

[Awake]

дофига и больше. Он на уровне ламповых пока.

[cubuanic]

А зря, зря не ожидаете…
Младенец жмёт от груди намного больше, чем «овер 9000» ;)

[Ilirium]

Хм, если пронормировать по массе, интересные цифры могут получится.

[Ezhyg]

В основном младенцы прижимаются к груди, рефлекс ведь :-)

[pietrovich]

А вы ему бяку предложите какую-нибудь.

[Ezhyg]

ах вот оно, как работает…

*пошел искать будущего чемпиона

[webkumo]

Не искать надо, а делать… Заодно и демографию поправите. ;-)

[Ezhyg]

Тогда придётся подыскать маму для бущего чемпиона. А вот с этим уже будут сложности :-(. Боятся меня мамы…

[t13s]

А на данном этапе разве сие так важно?
Чуваки сделали что-то принципиально новое, первый серьезный шаг.

[Renius]

Морально устревшее x86 тормозит технику значительно сильнее чем отсутствие нанотрубок в процессорах /зануда

[valplo]

Морально устаревшее x86 действительно тормозит. Но от x86 можно избавится в любой момент: никаких фундаментальных ограничений на архитектуру нет, только спрос и совместимость.

[khim]

К сожалению именно спрос и совместимость и являются фундаментальными ограничениями.

Вы ещё попробуйте на досуге от QWERTY «избавиться», а я на вас погляжу и посмеюсь.

[forgotten]

Зачем избавляться от QWERTY? Она морально устарела и тормозит прогресс?

[datacompboy]

она тормозит скорость печати, и придумана отнюдь не для удобства

[forgotten]

Прогресс упёрся в скорость печати?

[datacompboy]

да, и уже давно. всё ж упирается в бумагооборот. ускорим его — ускорим прогресс.

[forgotten]

о_О

[Mario_Z]

Вы не удивляйтесь — вы же давно на Хабре и могли наблюдать весь спектр мнений. :-)

[datacompboy]

И это я еще даже не начинал тролололить! Переход потребует ускорения крафта тринитротрололола, а для этого надо опять же от QWERTY отказаццо…

[sba]

а для чего?

[datacompboy]

Для того, чтобы при печати не зацеплялись рычаги друг за друга.
Буквы из наиболее частых последовательностей друг за другом стоят удалённо друг от друга.

[Renius]

Во первых, совместимость.

[forgotten]

Так а в чем проблем, уже почти всё можно спокойно запускать на ARM.

[Renius]

Чота ПК у нас не на армах

[x0wl]

Есть WinRT и сборки Linux под арм, так что ничего не мешает переходить

[Renius]

Я может не в теме, а если аналогично производительные ПК на АРМ как на x86? Т.е. чтобы digger не тормозил

[Mario_Z]

Так чего вы на x86 жалуетесь тогда? Перевернули проблему с ног на голову! Так и говорите — проблема в медленных ARM не дотягивающих по производительности до x86.

[fenrirgray]

Не особо тормозит. Современные x86 процессоры не выполняют x86 инструкции, они выполняют en.wikipedia.org/wiki/Microcode

[Renius]

Как это влияет на устоявшуюся архитектуру процессора?

[fenrirgray]

Очень любопытным образом — современные x86 процессоры на самом деле вовсе не x86, а разные вариации на тему RISC архитектуры, с оболочкой, которая транслирует x86 инструкции в микрокод.

[iriscrm]

Первая картинка как бы связывает тему нанотрубок и бадминтона

[rework]

А мне почему кажется, что это настольный теннис, а не бадминтон.

[Arks]

хотелось бы увидеть картинки уровня электроники и не схемотехники и сигнала. Иначе непонятно, будет ли процессор в дальшейшем работать побыстрее…

[skovorodkin]

Знающие, объясните, пожалуйста, почему прямо сейчас невозможно собрать настоящий процессор на углеродных нанотрубках? Понимаю, что «надо учиться», «ещё не умеют», но почему? Какие препятствия?

[Vadikus]

Основная проблема — это построение таких процессоров. Если на кремниевых кристаллах можно нанести металл фото- или электронной литографией, то с нанотрубками не всё так просто.
Если их выращивать химической реакцией, что обычно делается в лабораториях, то возникает проблема доставки в нужное место и прикрипления-«припаивания». Если же выращивать их прямо на микросхеме — сложно избавиться от химического «мусора».
Так что это сложный технологический процесс. Потому даже такой маленький шаг (вроде бы), на самом деле потребовал нескольких лет разработки.

[Vadikus]

А вот и описание процесса из самой статьи:
(CNT — carbon nano-tube (углеродная нано-трубка))

METHODS SUMMARY
The fabrication process is depicted in Extended Data Fig. 1. The CNTs are grown
on a quartz substrate to yield highly aligned CNTs14, and are transferred onto the
target SiO2 wafer14. Before CNT transfer, the wafer undergoes processing to define
bottom-layer wires and the local back gates of the transistors28. Lithographically
defined trenches are etched using a combination of dry plasma etch followed by
wet etch, and are filled by electron-beam evaporation of platinum and smoothed
by a subsequent plasma sputter etch. A 24-nm high-k dielectric of Al2O3 is deposited
by atomic-layer deposition, and contact holes are etched through this layer to the
embedded metal wires and gates through another combined dry- and wet-etch
process. After CNT transfer, the source and drain (bilayers of palladium and pla-
tinum) are lithographically defined through a lift-off process, and mis-positioned
CNTs are etched away using optical lithography followed by oxygen plasma15. A
metal layer of gold is lithographically patterned with lift-off and connects every
other source and drain, and separately connects every gate, effectively forming a
single CNFET composed of all of the single CNFETs in parallel.

[impass]

увы, files.mail.ru не очень user-friendly

зеркалю www1.zippyshare.com/v/53611854/file.html

[spacediver]

А у меня вопрос вот какой (дискуссионный, разумеется).

Каковы наши реальные шансы занять серьезное место в мире по этой теме? Вроде ж нанотехнологиями не перый год занимаемся :)

[webkumo]

Никаких. У нас хим. промышленность и наука давно падает глубоко и надолго, а без них ничего такого не сделать.

[spacediver]

Ну вот разные же мнения есть.

Я вот заметил у себя стереотип о том, что по электронике мы догоняем, догоняем, «они никогда не побеждали монгол, и отцы их никогда не побеждали монгол», а вдруг это уже не вполне так, объективно?

[valerypride]

Приводить в пример ruxpert, все-равно что ссылаться на познавательное.тв. Там вранье на вранье же.

[spacediver]

А где узнать о положении дел точнее?

[webkumo]

Я что-то не понял… как можно ссылаться на источник, который заявляет такое «В настоящий же момент население России растёт: в 2012 году впервые с 1991 года будет зафиксирован небольшой естественный прирост населения. При этом рост идёт не за счёт мигрантов» без малейших доказательств и даже без криков по телевизору «Уря, мы вылезли из чёртова русского креста»?

А по поводу, где узнать точнее… Ну на хабре или каком ином родственном ресурсе с годик назад читал статью о попытках запустить у нас производство связанное с кремнием (вот не помню — то ли микроэлектроника, то ли кремниевые солнечные батареи, то ли ещё что) и о том, что вынуждены были сперва открыть линию в Германии (на тот момент до России руки у них так и не дошли, как сейчас не знаю). А проблема была в том, что необходимые хим. реагенты нужного качества в России достать конечно можно… но покупая из-за рубежа и тратя нереальное время на таможне.

[amartology]

И как успехи у тех, кто занимается нанотехнологией? Нобелевские лауреаты Новоселов и Гейм почему-то в Манчестере ими занимаются. Точнее, я даже могу сказать, почему: потому что в России заниматься нанотехнологией и кормить семью на эти деньги нельзя.

[x2bool]

<holywar>
    А долина будет «Карбоновая» или «Углеродная»?

[spacediver]

Была бы долина, а название придумается.

[zag2art]

Что ни прорыв — Стэнфорд. Чувствуется мы в «вперде».