1: ケンシロウとユリア百式φ ★ 2013/09/27(金) 22:39:50.64 ID:???

エレクトロニクスの微細化、高速化、性能向上という未来への進化の一環として、米スタンフォード大学の研究員は25日、カーボン・ナノチューブ・トランジスター(CNT)のみから組み立てられた初の作動するコンピューターを披露した。

超高純度の炭素から成るこれらの均一の筒状のチューブは、全ての原子の内部にある量子粒子や全ての細胞内にあるDNAを含め、研究者が調査している多くの新種の材料の1つだ。
こうした研究者の調査は、エレクトロニクスの開発者が従来のシリコン・トランジスターの微細化の限界に近づいているときと期を同じくして行われている。

未成熟の段階ながら、この発明は、特殊なカーボン繊維を使って製造したトランジスターを用いて汎用(はんよう)コンピューターを組み立てることが可能だと実証するものだ。
基礎的な基本ソフト(OS)に対応し、演算処理を行い、同時に異なった複数の処理プロセスを切り替えることができると科学者は述べた。

スタンフォード大学の電気工学研究者、マックス・シュラカー氏は「あらゆる意味においてまさにコンピューターだ」と述べた。
このデバイスの組み立てを主導した同氏は「これはカーボン・ナノチューブから作動し、有効な回路を組み立てられ、これが信頼度を伴って製造できることを示した」と話した。

同大学の研究は25日の科学誌「ネイチャー」に掲載された。

ドイツのミュンヘン工科大学のカーボンエレクトロニクス専門家、フランツ・クライプル氏は「かれらはナノチューブを手なずけた」と語った。同氏はこのプロジェクトにかかわっていない。

この調査に資金援助した全米科学財団(NSF)のナノテクノロジー上級顧問、ミハイル・ロコ氏はナノチューブ・コンピューターについて、「科学的に重要な前進」と位置付けた。
完成した場合、「コンピューターの高速化、部品の小型化、消費電力の約10分の1への低減が可能になる」とロコ氏は述べた。

研究者らは、電気や熱の伝導性、光の吸収、発光に極めて優れたカーボン・ナノチューブのデジタル面の潜在性にじらされてきた。研究所で長らく好奇心の的となってきたカーボン・ナノチューブは、原子1個相当の厚さの複数の炭素シートを、人の毛一本よりも約1万倍薄い円筒状にしたもの。

米IBMのニューヨーク州ヨークタウンハイツにあるトーマス・ワトソン研究所の物理科学ディレクター、スプラティク・グプタ氏は「シリコンの後継とみなされる多くの候補の中でも、カーボン・ナノチューブが最も有望視されることに変わりはない」と語った。

>>2以降に続きます)[1/2]

ソース:ウォールストリートジャーナル(2013年 9月 26日 20:27 JST)
http://jp.wsj.com/article/SB10001424052702304250704579098862116253516.html
画像:スタンフォード大学の電気工学研究者、マックス・シュラカー氏
89bfdeb7.jpg

http://si.wsj.net/public/resources/images/OB-ZB086_NANO1_P_20130925154417.jpg
※ソース元にニュース動画があります(英語)。

関連リンク:Natureに掲載された論文要旨
「Carbon nanotube computer」(英語)
http://www.nature.com/nature/journal/v501/n7468/full/nature12502.html



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2: 名無しのひみつ 2013/09/27(金) 22:40:07.35 ID:F+8tgqPr

>>1の続きです)

初のナノチューブ・トランジスターは1998年に発明された。
これはほぼすべての商用電子端末の心臓部にあるデジタルなオン/オフ・スイッチの一バージョンだ。
しかし、最近まで、研究者は微少なチューブの群れを完全な羅列、規則性、純度の下で製造することはほぼ不可能だとみなした。これはコンピューターの複雑な集積回路(IC)に必要な条件だ。

ナノチューブは水晶のように育成される。積み木取りのシャワーのようにランダムに配置されるため、交差接続の原因になる可能性がある。予測不能な金属製不純物が発生する確率は30%前後。
あらゆる不完全さは短絡の原因になり得る。研究者らは不純物を克服するための特殊回路設計と強力なデバッギング手法を開発した。

商業的な可能性がけん引する形で、研究者は材料の有望な電気特性をいかすことに取り組んでいる。

昨年には、IBMの研究チームが従来のシリコン・トランジスターと比較して3倍の速度、3分の1の電力で作動するCNTを披露した。昨年10月にはIBMのワトソン研究所の科学者グループが1万個以上のCNT群を単一のウエハーに配置する方法について報告した。
まだこれを作動する回路につなげることはできていない。

先週には英ケンブリッジ大学の科学者グループがこれまでで最も高密度のカーボン・ナノチューブ群を配置する単純な方法を導いたと明らかにした。従来の方式よりも5倍近くコンパクトになった。
また、南カリフォルニア大学の研究グループは最近、原子構造をカスタマイズする方法を発見した。

スタンフォードでのナノチューブ・コンピューターの実験は「数万個のカーボン・ナノチューブ」から形成される178個のトランジスターを用いている、とシュラカー氏は語った。スタンフォードのシステムに含まれるトランジスター数は1950年代に製造された最も初期のトランジスターベースのコンピューターのそれに匹敵する。
研究者は60年代のコンピューターと同様の論理設計を用いた。

スタンフォードの科学者は、標準的な半導体製造手法、デザインツールを用いて985のナノチューブ・コンピューターを単一ウエハー上に組み立てた。

このデバイスに取り組んだフィリップ・ウォン教授は「われわれは非常に単純なコンピューターを披露した」と言い、「われわれの達成したものと将来の製品とは膨大な距離がある」と話した。

【おわり】[2/2]


4: 名無しのひみつ 2013/09/27(金) 22:48:36.31 ID:3M4CHABp

俺の毛より1万倍薄いのか・・・


5: 名無しのひみつ 2013/09/27(金) 22:54:29.94 ID:CGiWXnd4

コストが気になるわ
でも よくやるわ


7: 名無しのひみつ 2013/09/27(金) 23:04:38.20 ID:wl+d8u5u

>従来の方式よりも5倍近くコンパクトになった。

違和感が…
5分の1 でないのかい?


9: 名無しのひみつ 2013/09/27(金) 23:09:12.69 ID:zvO6H4ys

>>7
コンパクトさが5倍ってことでしょ
機械翻訳でもたまに見るよ


12: 名無しのひみつ 2013/09/27(金) 23:22:58.31 ID:L44Fbuyl

>>7
「コンパクトさ」っていうのは「大きさ」の逆数
コンパクトさ5倍は、大きさが5分の1

燃費が5倍良くなった、燃費が5分の1のが同じというのと同じだ


8: 名無しのひみつ 2013/09/27(金) 23:04:42.55 ID:r/LkGugI

>完成した場合、「コンピューターの高速化、部品の小型化、
>消費電力の約10分の1への低減が可能になる」とロコ氏は述べた。

ほうほう(´・ω・`)


11: 名無しのひみつ 2013/09/27(金) 23:18:53.14 ID:AY35xx2C

量子コンピュータが見えてきたな


13: 名無しのひみつ 2013/09/27(金) 23:29:05.67 ID:OT1eZAoX

>>11
これはあくまでノイマン型の進化型じゃない?


14: 名無しのひみつ 2013/09/27(金) 23:29:56.31 ID:h7rT2xOH

CNTよりも、ダイヤモンドのほうが好きです!
ブルーウォーターのようなコンピュータ誰か作らんかな。


15: 名無しのひみつ 2013/09/27(金) 23:41:11.72 ID:4YNVZ3fu

>>14
飛行石の偽物か?


18: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 00:52:17.30 ID:Bc1W+VJ+

ニューロリンカーでダイレクトリンクとか出来る時代が来るといいな・・・


19: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 01:12:38.74 ID:nwmnXJhm

CNTってもっと研究が進んでたと思ってた・・・というか
このままバブルメモリみたいな末路になるか、誰かがもっと革新的な技術を考え出すか
いずれにせよ、このままじゃムーア則の破綻に間に合わない

シリコンがあまりにもチップを作るのに向いている物質だから
ちょっとやそっと性能が高いデバイスを作っても置き換わらないんだよな


20: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 01:22:13.91 ID:7WusIMqe

消費電力が減るということはクロック数増やせる?
6GHzのi7とか胸熱


22: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 02:17:30.21 ID:au9Jv+wG

ノイマン型コンピュータであるかぎり、その性能限界は計算ではなく
記憶装置の容量と速度である
ソフトウエアを実行する性能で決まるのにソフトウエア解読実行ではなく
演算部分だけ早くてもソフトウエアに足を引っ張られるだけ。

外部からソフトウエアである「プログラム」を与える仕組みはチューリング
マシンそのもので、その部分は計算部分ではない。


23: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 02:52:22.93 ID:FGc/H7JQ

>>22
それはアセンブラレベルでプログラミングしないとわからんだろうに
いまどき、アセンブラする奴なんかごく少数だし
Load命令でフェッチにどのくらいサイクルかかって
Store命令でどのくらいサイクルが必要かなんで
まぁレジスタだけで計算がすむとかなり速くなる

で、Load命令待ちのときに別の命令をどんどん入れていくんで
並列化が可能な処理ではあまりメモリアクセス速度は関係なくなる


28: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 05:23:25.33 ID:au9Jv+wG

>>23
おまえが何も理解できていないことはわかった


24: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 02:53:16.09 ID:FGc/H7JQ

周期表だと
C 炭素
Si シリコン
Ge ゲルマニウム
なんだよな


30: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 05:38:04.25 ID:+hM+Ns2C

>>24
俺もそこが真っ先に引っ掛かった。
ゲルマニウムも当然シリコンもトランジスタになってた訳だし。
CNTは分子構造の違いで炭素原子だから、シリコンもゲルマニウムも分子構造によっては半導体としての挙動が変わったりしないのかな?
シリコンは既存の技術で高純度の単結晶が作れているんだし
シリコン分子をCNTのように出来たりしないのかな?


31: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 05:56:01.25 ID:wLKWelTv

>>30
できても、電子の周回軌道が大きいため小型化できないんじゃないか。


50: 名無しのひみつ 2013/09/29(日) 04:21:11.87 ID:7A3/hJnO

>>24
臭い下痢
だな


25: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 03:17:59.25 ID:FS5MtwEC

> 従来のシリコン・トランジスターと比較して3倍の速度、3分の1の電力で作動するCNT
これってCNT一個の話だろ。電力は減るとしても何万個も集積したら速度は結局変わらん気がするな


26: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 03:52:44.11 ID:r5brnogh

写真の人嬉しそうだねえ 自分の子供だもんな


27: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 03:55:46.00 ID:y3Djc63D

これ、ものすごく重大なニュースなんだけどあまり一般の人には解らないだろうな…
まぁ、最大の問題は日本の政治家も解らないってことだけど


29: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 05:23:40.57 ID:XZ6jicmW

よく燃えそうだな


33: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 07:03:20.44 ID:vQAhdJSw

CNTを作ったのはNECの人だけど、これはもうNECには作れないかな……
全盛期のNECなら可能だったかもしれないけど


35: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 08:01:32.33 ID:wLKWelTv

>>33
最先端の微細化プロセスじゃなくとも超低消費電力とか超高クロックなら使い道がある。
まあNECは生産をルネサスに押し付けたからどのみち作らないだろうけど。


34: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 07:39:17.86 ID:KXJsj/6P

理論的に燃やせるコンピュータができるな。
007の世界で使えるかもな。
超最先端のコンピュータを敵地に持ち込んで、分捕られても安心の心折設計。


36: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 08:28:52.78 ID:url0oIR9

>予測不能な金属製不純物が発生する確率は30%前後。
>あらゆる不完全さは短絡の原因になり得る。研究者らは不純物を
>克服するための特殊回路設計と 強力なデバッギング手法を開発した。

>「数万個のカーボン・ナノチューブ」から形成される178個のトランジスター

30%の動作不良箇所を隠蔽するために
100倍以上の冗長性が必要ということか?

速度や消費電力はともかく、微細化は全然できてないな


38: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 09:05:18.41 ID:DupyLTBX

炭素だけならものっすごい燃えるんじゃないか?電気通しただけでダメな気がする


39: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 09:18:56.47 ID:wLKWelTv

>>38
パッケージ内に酸素を入れなきゃいいし、熱を逃がしやすいため発火点にも達しにくい。


46: 名無しのひみつ 2013/09/28(土) 10:51:55.74 ID:9b5Nqmat

まだ10年くらいかかりそうだなw


引用元: 【IT】カーボン・ナノチューブ・トランジスター(CNT)だけで組み立てられた世界初のコンピューターを披露/スタンフォード大