矽基生物目前還沒有發現,但是碳基芯片,卻真的要來瞭

矽基生物目前還沒有發現,但是碳基芯片,卻真的要來瞭

看過變形金剛的人,很多人都會想世界上是否真的存在矽基生物?畢竟宇宙這麼大,存在著許許多多的未知,甚至人類到底是怎麼來的到目前都還不完全清楚,無論是中國還是外國在神話故事中都有造物主之說。

也許某種意義上這就是一個巧合,但也可能真的存在造物主,我們人類不過是這些文明設計出來的產物,那麼這些造物主會不會也造出矽基生物呢?當然目前隻能想象瞭!

矽基生物目前還沒有發現,但是碳基芯片,卻真的要來瞭

現在代表人類最高科技的產品應該就是芯片瞭,芯片的單元是矽晶體管,矽也是地球上大量存在的元素,還包括太陽能電池板依舊是是矽,隨著摩爾定律的逐步放緩,人類也開始思考策略,如何才能保證計算機性能持續提升而不會進入瓶頸。

首先就是除瞭徹底改變計算機架構,比如光子計算機,或者量子計算機,當然目前還有很多科學傢都在研究,也取得不小的突破,這些計算機相比傳統電子計算機性能有瞭質的飛躍!代表著未來。

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但需要解決的問題也很多,比如量子計算機需要在超低溫情況下才能穩定運行,而光子計算機,因為用光信號代替電信號,所以微型化集成度是個很大的問題,想要用到手機或者其他便攜設備上幾乎是天方夜譚,因此用新的材料來代替矽是十分理想的辦法。

而近日美國的MIT團隊就開發出瞭第一個碳納米管芯片RV16XNano,並且還成功的執行瞭一段程序輸出:hallo world!向世界問瞭一聲好,這也算是芯片史上一次有歷史意義的裡程碑!

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據消息這個碳納米管芯片擁有14000個晶體管,具備16位尋址能力,使用RISC-V指令集,這一成果被發表在Nature雜志上,引起瞭各大行業的關註,有望掀起計算機新一輪革命!

但這相比目前的芯片而言還是非常落後,我們手機中的芯片,在指甲蓋大小的面積上就集成瞭60多億晶體管,時鐘頻率也達到2GHz以上,也就是每秒鐘幾十億次信號處理,而這個碳納米芯片頻率隻有1MHz,因此性能是非常低下的,和30年前的矽晶體差不多。

矽基生物目前還沒有發現,但是碳基芯片,卻真的要來瞭

碳和矽屬於同族元素,擁有非常相似的化學和物理屬性,而碳納米管則被認為是最理想替代矽晶體材料,而且相比矽而言運行速度快上兩到三倍,能量消耗僅為矽的三分之一。

碳可以說是一種非常奇妙的元素,它構成瞭我們地球上所有生物,包括人類的基本骨架,同時碳的形態也多種多樣,比如主打平民系列的煤,石墨,還有高端系列的鉆石,總之碳是一個非常值得研究的元素!

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對於計算機芯片而言,碳納米管更小,理論上比矽晶體管有著更大的潛力,隨著摩爾定律不斷地放緩,曾經的半導體大哥英特爾也開始不斷的推遲新工藝上市的時間,史稱擠牙膏事件,找尋新的材料或者新的方法,繼續不斷提高計算機性能成瞭科技企業迫在眉睫的任務。

不過這個碳納米管具體何時能商用還未可知,畢竟相比目前的芯片而言沒有什麼優勢可言,還有許多復雜的工藝需要克服,不過在2013碳納米管芯片隻有178個,6年裡提高瞭80倍,如果按照這樣的速度未來還是很可期的。

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當然下一步就是不斷增加晶體管密度,同時提升運行頻率,畢竟矽晶體芯片的速度已經明顯放緩瞭!也許矽基生物依舊是一個謎團,但是碳基的芯片說不定未來的某一天就能與我們見面瞭!

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