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摩尔定律终结 美国家科学基金会（NSF）研究新技术

作者：网界网

【CNW.com.cn 资讯】2月13日，美国国家科学基金会（NSF）认为摩尔定律将在今后10到20年中不再适用，目前正在研究取代当前晶体管技术的创新。

由于预期摩尔定律将在今后10到20年中不再适用，美国国家科学基金会（NSF）希望为可以带来取代当前晶体管技术的创新的研究项目提供资金。

NSF上周为2009财年启动“超越摩尔定律的科学与工程”项目，向美国政府申请了2,000万美元的资金。这笔资金将用于资助学术界研究能够改进和取代当前的晶体管技术的技术，包括碳纳米管、量子计算以及大规模多内核计算机。

摩尔定律认为芯片中可以容纳的晶体管数量以及伴随而来的计算能力每隔1年半翻一番。

NSF计算与通信基金会分会主管Michael Foster说，美国过去20年中人类和经济进步一直依赖于不断增长的进行信息处理和计算的能力。“如果支持这种增长的当前的技术基础走向穷途末路，那么我们必须找到某种取代它的途径，要么我们将停止前进。”

提高晶体管性能的传统方式是减少栅氧化层（即将晶体管相互隔离的绝缘层）的厚度。Foster说，未来面临的障碍是晶体管为了仍能有效的工作将变得尽可能的小，而在不能有效工作后，它们可能需要被取代或进行某种改进。

Foster说：“在不远的未来――8到10年――我们将把栅氧化层的厚度减少到它不再能够作为一种有效的绝缘体的程度。我不知道任何其它提高当前晶体管性能的建议，而这正是我们必须研究像基于纳米结构的晶体管这样的真正的全新结构的原因。”

碳纳米管能够提供一种制作更小的晶体管的途径。晶体管性能与晶体管大小相关――晶体管越小，性能越好。Foster说：“碳纳米管为我们提供生产比我们目前能够生产的小得多的晶体管的可能。”

Foster说，碳纳米管还可以用作电路上的互联线路。纳米管可以一个挨一个地排放在电路上，尽管这将需要容错架构。Foster说，这也将需要对芯片架构进行新的研究和改进。Foster说：“我们认为架构将成为任何超越摩尔定律的主题的重要组成部分。”

Foster说，展望未来，量子计算可能是提供大规模计算能力的下一个答案。量子计算利用物质――原子和分子――以超级计算的速度处理海量任务，因为叫做“量子信息位”（qubits）的基本数据单位同时保持“0”和“1”值并在所有量子信息位之间共享这些值。这是以量子力学为基础的，量子力学研究物质在原子和亚原子（质子、中子和电子）级上的互动和行为。

Foster说：“例如，我们到目前为止取得的成就可以在非常冷的温度下捕获单个离子并利用这些离子作为量子信息单位。制作一个非常小的寄存器需要一整间屋子的设备。我们显然需要在这方面取得进展，但这很有希望。”