芯片技术的新希望

来源:第一财经周刊
如何让下一代处理器拥有更快的运算速度和更小的功耗？IBM和科学家们正在用DNA来实现这个愿望。

“摩尔定律”在芯片制造领域会延续下去吗？当以英特尔和AMD为代表的IT厂商将它证明了数十年之后，回答问题的关键已不是“会”与“不会”，而是如何延续下去。8月17日，蓝色巨人IBM给出了与众不同的答案。

IBM公司的研究人员正在使用DNA和纳米技术的组合，开发更强大和更高能效的计算机芯片，同时造价也比较便宜。

IBM公司表示，新一代的芯片具有强大的功能、更快的速度、更加节能，而且比较容易制造。这将主要得益于DNA技术和纳米技术的结合。因为DNA分子可作为棚架，使碳纳米管在其中组装成精确模式。这可以帮助芯片制造商从45纳米处理器技术发展到22纳米或更小。而且，新技术还可以帮助芯片设计师跟上摩尔定律。摩尔定律预测芯片上的晶体管数量将每两年翻一番。

据了解，DNA的作用就像是“脚手架”，可以自动分拣出数百万的碳纳米管，然后通过黏合的方式对其进行既定组合。从理论上来说，只要使用纳米管、纳米粒子或硅纳米线，这一技术就可以在传统半导体制造方面得到大规模应用。

发表在《自然纳米技术》（Nature Nanotechnology）杂志的一篇论文中，该研究小组描述了他们所采用的所谓“DNA折纸”（DNA origami，又称为人造DNA纳米结构）方法。“DNA折纸”就是指一片片基因材料，可用来排置成类似常用于电脑及其他电子设备中的芯片所采用的晶格结构。DNA支架构建好之后便可以插入纳米管制成芯片。这种芯片与当今最先进技术所能制成的芯片相比，尺寸是后者的几分之一，并且速度也快许多。据该论文所述，该工艺过程可以生产的芯片间距只有6纳米。目前大多数商业化生产的芯片多在45纳米，而最先进的技术所能生产的芯片在22纳米的水平。

“新的设计思路和技术将有效平衡芯片的性价比，同时缓解了改善芯片性能的限制因素，以使得芯片发展跟上摩尔定律，并推动整个半导体产业的发展”，IBM研究院的科学和技术经理Spike Narayan一份声明中指出，“结合当前的自我直接