柔性材料制造的微處理器問(wèn)世
來(lái)源：亞星管道設備日期：2017-08-22
據報道,研究人員用類(lèi)似于石墨烯的二維材料制造出微處理器，有些人認為，這種神奇的彈性導電材料可能會(huì )給電池、傳感器、芯片設計帶來(lái)革命性的變化。處理器只有115個(gè)晶體管，從測試標準上看它并沒(méi)有什么驚人的，不過(guò)維也納科技大學(xué)的研究人員在報告中表示，這是**步，標志著(zhù)我們朝著(zhù)2D半導體微處理器前進(jìn)了**步。二維材料有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：非常靈活，也就是說(shuō)它可以輕易放進(jìn)可穿戴設備、聯(lián)網(wǎng)傳感器，而且還不容易損壞。比如我們如果掉了手機，手機會(huì )彎曲，而不是破碎。
其實(shí)，現在的半導體和屏幕已經(jīng)相當薄了，不過(guò)它們依賴(lài)材料的三維物理特性。如果將硅圓晶彎曲，它就會(huì )破裂。維也納科技大學(xué)使用石墨烯等2D材料或者過(guò)渡金屬硫族化合物，它們是真正的二維材料，是用晶體制造的，只有一層原子或者分子的厚度，所以可以彎曲。
過(guò)渡金屬硫族化合物是一種混合物，包含了過(guò)渡金屬，比如鉬、鎢和硫族元素。和石墨烯一樣，過(guò)渡金屬硫族化合物形成層，不過(guò)它和石墨烯不同，化合物能夠像金屬一樣導電，它們屬于半導體，這種特性對于柔性芯片設計師來(lái)說(shuō)是一個(gè)好消息。
研究人員用二硫化鉬制造微處理器。他們在硅基片上放置2個(gè)層，層的厚度與分子差不多，上面刻有電路設計，然后用氧化鋁層分開(kāi)。報告稱(chēng)：“基片只是作為介質(zhì)載體存在的，沒(méi)有其它功能，所以可以用玻璃或者其它材料替代，包括柔性基片。”
*近推出的英特爾芯片都采用了64位技術(shù)，它可以理解成百上千條不同的指令，具體是多少要看你是怎樣計算的，它包括了幾億個(gè)晶體管。
維也納科技大學(xué)開(kāi)發(fā)的微處理器一次只能處理1位數據，只能理解4種指令(NOP、LDA、AND、OR)，電路寬2微米，比*新的英特爾處理器和ARM處理器寬了100倍。
研究人員說(shuō)，如果繼續開(kāi)發(fā)，可以讓微處理器變得更復雜，同時(shí)縮小尺寸。在制造時(shí)，研究人員刻意選擇了大尺寸，這樣二硫化鉬薄膜不容易穿洞、破裂或者污染，用光學(xué)顯微鏡檢查結果時(shí)也會(huì )更容易一些。
報告稱(chēng)：“我們認為，將1位變成多位數據沒(méi)有任何障礙。”**的挑戰在于降低瞬變電阻，用亞微米工藝制造面臨這樣的挑戰。
并不是說(shuō)制造就很容易。雖然制造子單位的良率很高，大約80%的算術(shù)邏輯運算單元都可以正常運行，但是因為它采用的是無(wú)故障容錯設計，所以只有很少的一部分成品設備可以正常使用。
為了解決良率問(wèn)題，商務(wù)微處理器制造商引進(jìn)了芯片設計模塊，用不同的速度測試。芯片的運行速度越高成本也越高，錯誤的子組件可以永久禁用，這種芯片同樣可以出售，只是性能沒(méi)有那么強。
英特爾從4004芯片(4位中央處理器，46條指令)發(fā)展到*新的x86 Kaby Lake用了整整46年，一路上整個(gè)產(chǎn)業(yè)都在不斷了解微制造技術(shù)，相比而言柔性半導體研究的進(jìn)步速度還是算快的。（來(lái)源：高端裝備網(wǎng)）