二維材料造出的微處理器有啥優勢？據說是革命性的

二維材料造出的微處理器有啥優勢？據說是革命性的

研究（jiū）人員用類似於（yú）石墨（mò）烯的二維材料製造出微處理器，有些人認為，這（zhè）種神奇的彈性導電材料可能會給電池、傳感器、芯片（piàn）設計帶來革命性的變化。

處理器隻有115個晶體管，從測試標準上看它並沒有什麽驚人的，不過維也納科技大學的研究人員在報告中表示，這是（shì）第一步（bù），標誌著我們朝著2D半導（dǎo）體微處理器前（qián）進了第（dì）一步（bù）。

二維材料有一個優點：非常靈活，也就（jiù）是說它可以輕易放（fàng）進可穿戴設備、聯網傳感器，而（ér）且還不容易損壞。比（bǐ）如我們如果掉了手機，手機會（huì）彎曲，而不是破碎。

其實，現在的半（bàn）導體和（hé）屏幕已經（jīng）相當薄了，不過它們依賴材（cái）料的三維物理特性。如果將矽圓晶彎曲，它就會破裂。維也納科（kē）技大學使用石墨烯等2D材料或者過渡金屬硫族化合物，它們是真正的（de）二維材料，是用晶體製造的，隻有一層原子或者分子的厚度，所以可以彎曲。

過渡金屬硫族化合物是一種混合物（wù），包含了過渡金屬，比如鉬、鎢和硫族元素。和石墨烯一樣，過渡金屬硫族化（huà）合物形成層，不過它和（hé）石墨烯不同，化（huà）合物能夠像金屬一樣導電，它們屬於半導（dǎo）體，這種特性對於柔性芯片設（shè）計師來說是一個（gè）好消息。

研究人員用二硫化鉬製造（zào）微處理器。他們在矽基片上放置2個層，層的厚（hòu）度與分子（zǐ）差不多，上麵刻有電路設（shè）計，然後用氧化鋁層分開（kāi）。報（bào）告稱：“基片隻是作為介質載體存在的，沒有其它功能，所以可以用玻璃或者其它材料替代，包括柔性基片。”

最近推出的英特爾芯片（piàn）都采用（yòng）了64位技術，它可以理解（jiě）成百上千條（tiáo）不同的指令（lìng），具體是多少要看你是怎樣計算的，它包括（kuò）了（le）幾億（yì）個晶體管。

維也納科技大學開發的微處（chù）理器一次隻能（néng）處理1位數據，隻能（néng）理解4種指令（NOP、LDA、AND、OR），電路寬2微米，比最新（xīn）的（de）英特爾處理器和（hé）ARM處理器寬了100倍。

研究人員說，如果繼（jì）續開發，可以讓微處理器（qì）變得更（gèng）複雜，同時縮小尺寸。在製造時，研究人員刻意（yì）選擇了大尺寸，這樣二硫化鉬薄膜（mó）不容（róng）易穿洞、破裂或者汙染，用光學（xué）顯微鏡檢查結果時也會更容易一（yī）些。

報告稱：“我們認為，將1位變成多位數據（jù）沒（méi）有（yǒu）任何（hé）障礙。”唯一的挑戰在於降（jiàng）低瞬變電阻，用亞微米工藝製造（zào）麵臨這樣（yàng）的挑戰。

並不是說製造就很容易。雖然製造子單位的良率很高，大約80%的算術邏輯運算單元都可（kě）以正常運行，但是因為它（tā）采用的是無故障容（róng）錯（cuò）設計，所以（yǐ）隻有很少的（de）一部分成品設備（bèi）可以正常使用。

為了解（jiě）決良率問題，商務（wù）微處理（lǐ）器製造商引進了芯片設（shè）計模塊，用（yòng）不（bú）同的速度測試。芯片的運行速度越高成本也越高，錯誤的子組件可以永久（jiǔ）禁用，這種芯片同樣可以出售，隻（zhī）是性能沒有那（nà）麽強。

英特爾從4004芯片（4位中央處理器，46條指令）發展到（dào）最（zuì）新的x86 Kaby Lake用了整整46年，一路上整個產（chǎn）業都在不斷了解微製造技術，相比而言柔性半導體（tǐ）研究的（de）進步速度還是算快的（de）。

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