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Un procesador hecho de nanotubos de carbono

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No es el próximo procesador que van a encontrar en su teléfono o PC pero es un desafío técnico soprendente salir de la estructura habitual de semiconductores metal-silicio para pasar a uno de nanotubos de carbono. El problema de este proceso es que requiere poder crear estos nanotubos de forma consistente, algo muy difícil por el momento.

Los investigadores del MIT que desarrollaron este procesador, basado en la arquitectura RISC-V, tuvieron que sortear problemas como que los nanotubos de carbono no se pueden “dopar” con metales tan fácil como para lograr el mismo efecto semiconductor que se hace en uno normal, otro problema es que no se pueden hacer crecer a gusto donde uno quiere sino que hay que crearlos en un lugar y luego depositarlos donde uno desea, esto implica una precisión demasiado alta.

La solución fue crear una base de silicio con el dibujo metálico y depositar sobre ésta los nanotubos y que rellenen los espacios predefinidos, luego cubrirlos con otra película protectora y así lograr una estructura estable de nanotubos que en sucesivas capas es cubierta con óxidos para ir formando las llaves n y p para los transistores.

Con este método (lo explico bien simplificado, claro) logaron crear un procesador muy simple pero con unos 14.000 transistores con el nombre de RV16X-NANO, un procesador RISC-V con instrucciones de 32 bits y manejo de memoria de 16 bits, suena a algo de los años 80s porque justamente todavía falta mucho para mejorar el proceso y lograr algo útil, pero lo genial es que el procesador funciona.

Un detalle interesante es que con el procedimiento creado lograron una efectividad del 100%, cada uno de los 14.000 transistores funciona como se espera, si conocen un poco de producción de procesadores sabrán que los “yields” nunca son perfectos.

No vamos a ver procesadores de carbono en mucho tiempo, es recién el primer paso, pero es interesante ver que se esten probando otros métodos no tan dependientes de los actuales y aprovechando características eléctricas tan especiales como en estas estructuras moleculares ínfimas que puede formar el carbono, y con un clock a apenas 10kHz no es precisamente algo usable, es una demostración de lo que se podrá hacer.

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