رقابت جهانی برای ساخت تراشههای سریعتر و کارآمدتر، وارد مرحله جدیدی شده است. دانشمندان دانشگاه فودان شانگهای از اولین تراشه فلش دوبعدی کارآمد جهان رونمایی کردهاند که میتواند شیوه ذخیرهسازی و پردازش داده در دستگاههای الکترونیکی آینده را متحول کند.
بهگزارش ChinaDaily، تراشه جدید با ترکیب حافظه فلش دوبعدی فوقسریع و فناوری سیلیکونی CMOS، سیستمی هیبریدی ایجاد کرده که پل بین نوآوریهای پژوهشی و کاربردهای صنعتی گسترده محسوب میشود. این تراشه از عملیات هشتبیتی و پردازشهای موازی 32 بیتی با دسترسی تصادفی پشتیبانی میکند و به بازده حافظه 94.3 درصدی دست یافته است.
سرعت عملکرد آن نیز از فناوریهای فعلی حافظه فلش بیشتر بوده و اولین نمونه موفق از ادغام مهندسی مواد دوبعدی با سیلیکون محسوب میشود.
«لیو چونسن»، نویسنده اصلی و مسئول این پژوهش، میگوید:
«از تولید نخستین ترانزیستور نیمههادی تا اولین CPU حدود 24 سال طول کشیده است. ولی ما با ادغام فناوریهای نوظهور در پلتفرم CMOS موجود، توانستهایم این فرایند را بهطور چشمگیری فشرده کنیم و به مسیر اکتشاف کاربردهای تحولآفرین آینده سرعت دهیم.»
ساختار تراشه هیبریدی دوبعدی توسط دانشمندان چینی
تراشههای سنتی بر پایه ویفرهای سیلیکونی با ضخامت صدها میکرومتر ساخته میشوند، درحالیکه مواد نیمههادی دوبعدی تنها چند اتم ضخامت دارند و کمتر از یک نانومتر هستند. ادغام چنین موادی با سطح نسبتاً زبر CMOS، یکی از دشوارترین چالشهای فنی بوده است.
برای حل این مشکل، تیم پژوهشی از مواد دوبعدی انعطافپذیر و روشی ماژولار برای یکپارچهسازی تراشه خود استفاده کرده است. آنها ابتدا روی زیرلایههای CMOS مدارهای دوبعدی ساختهاند و سپس با اتصالات متراکم مونولیتی بین آنها نوعی پیوند برقرار کردند. این اتصالات در مقیاس اتمی ارتباطی پایدار و کارآمد میان دو فناوری ایجاد کرده است.
تراشه جدید تاکنون مراحل طراحی اولیه خود را پشت سر گذاشته و پژوهشگران قصد دارند طی سه تا پنج سال آینده خط تولید آزمایشی آن را راهاندازی کنند.
در دورانی که هوش مصنوعی در تمام حوزهها حضور دارد و سرعت دسترسی به داده بسیار مهم است، این پیشرفت میتواند یکی از بزرگترین چالشهای دنیای محاسبات را از میان بردارد.
نتایج این پژوهش در مجله Nature منتشر شده است.
