Nanoprozessoren 180.000.000 Transistoren pro Quadratzentimeter

US-Forscher haben ein Verfahren entwickelt, mit dem Nanoprozessoren einer bislang unerreichten Dichte hergestellt werden könnten. Das Design basiert auf einem neuartigen Prinzip: Vor der Programmierung sind alle Bauteile gleich.

Nanoprozessor (Abbildung): Die Module sollen in beliebiger Zahl hintereinandergeschaltet werden können
Courtesy of Jun Yao and Charles Lieber/ Harvard University

Nanoprozessor (Abbildung): Die Module sollen in beliebiger Zahl hintereinandergeschaltet werden können


Cambridge - Elektronische Bauteile für Computer könnten künftig deutlich schrumpfen: US-Forscher haben ein Schaltkreisdesign entwickelt, das den Bau von Nanoprozessoren ermöglicht. Diese Elemente werden in Nanometern gemessen, also dem millionsten Teil eines Millimeters. Mit dem neuen Verfahren können 180 Millionen Transistoren auf einem Quadratzentimeter untergebracht werden.

"Das ist die höchste Dichte an Bauteilen in einem mikroelektronischen System, über die bis heute berichtet wurde", schreiben die Wissenschaftler um Charles Lieber von der Harvard University in Cambridge (US-Staat Massachusetts) in den "Proceedings" der US-Nationalen Akademie der Wissenschaften ("PNAS").

Die Forscher gestalteten die Schaltkreise so, dass sie verschiedene Funktionen im Computer wahrnehmen können. In heutigen Rechnern haben Bauteile für unterschiedliche Aufgaben, etwa für Rechnen und für Speichern, unterschiedlich strukturierte Schaltkreise. Lieber und Kollegen verwenden dafür denselben Aufbau - seine Aufgabe bekommt ein elektronisches Bauteil erst durch Programmierung zugewiesen.

Praxistest bestanden

Dass ihr Prinzip funktioniert, zeigten die Wissenschaftler an sechs Feldern von Nanodrähten, die in einer Gitterstruktur angeordnet sind. Jeder Knotenpunkt des Gitters bildet einen Transistor. Zu drei Modulen mit insgesamt 180 Transistoren zusammengefasst, kann dieses Element den Wissenschaftlern zufolge alle grundlegenden Rechenoperationen eines Computers ausführen. Die Module sind zudem so aufgebaut, dass sie in beliebiger Zahl hintereinandergeschaltet werden können.

Für die Schaltkreise verwenden die Forscher Drähte mit einem Kern aus Germanium und einer Hülle aus Silizium, die weniger als 20 Nanometer dick sind. Sie verbesserten das Verfahren, diese Drähte streng parallel anzuordnen, so dass Fehlschaltungen vermieden werden. Das Forscherteam ist optimistisch: "Unsere Arbeit macht deutlich, dass Nanocomputer für breite Anwendungsfelder in naher Zukunft realisiert werden können."

che/dpa

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insgesamt 10 Beiträge
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jetrock 28.01.2014
1. Erkenntnisgewinn??
Die überwiegende Anzahl der technik- und wissenschaftsbezogenen Artikel in SPON, die ich zumindest ansatzweise beurteilen kann, sind "schludrig" geschrieben und oft fehlerhaft. Na gut, man kann nicht in jedem Gebiet Bescheid wissen und vielleicht bin ich ja ein Erbsenzähler. Aber wie schlecht muss man sein, um einen solchen Artikel zu veröffentlichen und mit keinem Wort zu erwähnen wieviel Transistoren pro cm^2 denn aktuell realisiert werden. Ist das 10x soviel wie bisher oder 1.05 mal soviel. Schande über Euch ;-)
robin-masters 28.01.2014
2. Intel?
Hier wäre eine Möglichkeit um Intel`s Monopol bei den Prozessoren (PC, Server).. aber vermutlich ist in dem Feld Intel auch schon weiter als AMD, VIA und wie sie heissen.
waldwutz 28.01.2014
3. Höchste Dicht?
Intel bringt aktuell beim 22nm verfahren ca. 900.000.000 Transistoren auf 1cm² unter. (Haswell 4C,4T 1,6Mrd Transistoren auf 177mm²). Verstehe ich was falsch?
horstmoik 28.01.2014
4. Komisch
der Kaveri von AMD bringt im 28nm-Prozess auf 245mm² 2,41 Mrd. Transistoren unter, 1 Quadratzentimeter sind 100mm² was ca. 1 Mrd. Transistoren entspricht! Wo ist jetzt da der Fortschritt?
kcopy 28.01.2014
5. So ein Murks
Intel beginnt mit 14NM Fertigung und in dem Artikel geht hervor, das ein Draht von 20NM Durchmesser gebaut wurde? Entweder versteh ich nicht was der Artikel schreibt, oder intel und Co bauen Chips aus der Zukunft mit weit höherer Transistordichte. Oder der Artikel ist 5 Jahre alt ...
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