Komt het kiezeltijdperk in de computerwereld langzaam aan zijn eind? Er wordt al enige tijd geëxperimenteerd met koolstofverbindingen als chipmateriaal. Nu hebben onderzoekers van het MIT in Cambridge (VS) de grootste geïntegreerde schakeling gemaakt van koolstofnanobuisjes (knb) tot toe. Onderzoekers zien in koolstofchips een goed alternatief voor kiezelchips aangezien die stroom efficiënter en sneller geleiden dan siliciumchips. Dat ‘mankement’ van silicumchips is tot nut toe opgelost door de de afmetingen van de transistoren daarop steeds kleiner te maken, maar aan die wedloop zit een vrij harde ondergrens.
De eerste knb-computer uit 2013 had een processor met maar enkele honderden transistoren. Nu is dat aantal al gestegen tot 14 000 transistoren. Yanan Sun van de Jiao Tong-universiteit in Sjanghai, die niet bij het onderzoek betrokken is geweest, noemt dat een grote stap vooruit op weg naar een commerciële chip.
De 16 bits-chip (RV16XNano) is nog alles behalve ‘marktwaardig’. Met die 14 000 transistoren heb je het over siliciumprocessoren uit de jaren 70. Om de chip te maken moesten de onderzoekers lastige problemen oplossen die kleven aan de knb-’s in elektronische toepassingen. De buisjes, grafeenrolletjes, zijn door bepaalde defecten soms eerder metallische geleiders dan halfgeleiders zoals die voor transistoren nodig zijn. Dat schijnt gelukt te zijn. Ook hebben de onderzoekers twee verschillende typen transistoren op de schakeling geïntegreerd.

Energiezuiniger

In theorie is een knb-processor zo’n tien keer efficiënter dan een kiezel-processor en werkt drie keer sneller voor eenderde van de energie die een siliciumchip nodig heeft, zegt MIT-onderzoeker Max Shulaker. “Deze is langzamer dan een siliciumchip maar dat zal veranderen. Het belangrijkst is dat al deze technieken verenigbaar zijn met de bestaande ontwerpmiddelen en productiefaciliteiten.” Geef ze nog een paar jaar (?).

Bron: Nature