在整個計算機行業(yè)的發(fā)展歷程中,人們總是在不斷追求更高的運算性能,提升處理器的運行頻率無疑是最簡單有效的方法。而我們知道,CPU的工作頻率是由外頻乘以倍頻來得出的。因此,如果能夠增大倍頻的提升空間,就能夠迅速的成倍提高性能。
但倍頻的提升并不是隨意的。倍頻信號由倍頻器產(chǎn)生,當倍頻不斷提升時,輸出信號的倍頻噪聲也會隨之增大,必須進行濾波。并且,產(chǎn)生高倍頻需要消耗的電能也相當可觀。這也就是CPU頻率提升遲遲無法獲得重大突破的重要原因。
不過日前,美國麻省理工學院研究人員使用新材料制成的倍頻器,有可能沖破這種限制,讓處理器工作在令人驚訝的頻率上。
這種材料名為石墨烯(graphene),2004年由英國科學家發(fā)現(xiàn)。它是一種完美的單層碳原子二維晶體,所有碳原子以正六邊形排列。我們耳熟能詳?shù)奶技{米管在某種意義上就可以看作是卷成卷的石墨烯。自從這種材料被發(fā)現(xiàn)以來,全世界科學家都在探究它在電子、微處理器行業(yè)中的應用。
麻省理工學院電子工程和計算機科學系副教授Tomas Palacios日前宣布,他使用石墨烯材料制成了只需要單個晶體管的倍頻器,能夠輸出純凈的高倍頻信號,同時能效也非常高。
Tomas Palacios表示,在現(xiàn)有技術條件下,產(chǎn)生4、5GHz以上的頻率難度都相當高。而石墨烯倍頻器可以讓系統(tǒng)運行在500GHz到1000GHz的范疇內(nèi)。雖然目前該設備還處在實驗室階段,但在一兩年內(nèi)就有望實現(xiàn)應用。有關石墨烯倍頻器技術的論文,將發(fā)表在5月號的《IEEE電子器件快報》上。
石墨烯微芯片
石墨烯晶體