隨著無人駕駛、個性化醫(yī)療、物聯(lián)網(wǎng)智能技術(shù)等領(lǐng)域的快速發(fā)展，需要強大的通信數(shù)據(jù)作為支撐，計算機芯片是實現(xiàn)強大數(shù)據(jù)處理能力的重要一環(huán)。應(yīng)用程序分析日益增加的大量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在不同芯片之間移動的有限速率將創(chuàng)造一個關(guān)鍵的通信“瓶頸”。芯片上的空間有限，沒有足夠的空間將它們放在旁邊，即使它們已經(jīng)小型化（這是一種稱為摩爾定律的現(xiàn)象）。
近期，據(jù)國外消息，斯坦福大學(xué)和麻省理工學(xué)院的研究人員研發(fā)新3-D芯片，有望解決當(dāng)前的通信障礙。該芯片不是依賴于硅基器件，而是使用碳納米管，它們是使用納米圓柱體的2-D石墨烯片，以及電阻隨機存取存儲器（RRAM）單元。
這是一種非易失性存儲器，通過了改變電阻固體電介質(zhì)材料。研究人員集成了超過100萬個RRAM單元和200萬個碳納米管場效應(yīng)晶體管，使得最新型納米電子系統(tǒng)成為新興的納米技術(shù)。
RRAM和碳納米管彼此垂直地構(gòu)建，形成了具有邏輯和存儲器交錯層的新的密集的3-D計算機體系結(jié)構(gòu)。通過在這些層之間插入，這種3-D架構(gòu)有望解決通信瓶頸。
根據(jù)Max Shulaker（麻省理工學(xué)院微系統(tǒng)技術(shù)實驗室的核心成員），現(xiàn)有的基于硅的技術(shù)不可能采用這種架構(gòu)。“現(xiàn)在的電路是2-D，因為建立傳統(tǒng)的硅晶體管涉及超過1000攝氏度的極高溫度，”Shulaker說。“如果然后在上面構(gòu)建第二層硅電路，那么高溫會損壞電路的底層。”
這項工作的關(guān)鍵是碳納米管電路和RRAM存儲器可以在低于200℃的低溫下制造。“這意味著它們可以層疊而不會損害下面的電路”。
新3-D芯片將會帶給計算機哪些好處？
·新的三維計算機架構(gòu)提供了密集和細粒度的計算和數(shù)據(jù)存儲集成，大大克服了芯片之間移動數(shù)據(jù)的瓶頸，因此，該芯片能夠存儲大量數(shù)據(jù)，將龐大雜亂的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有用的信息。
