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一家新創(chuàng)IC公司NuPGA聲稱，碳內(nèi)存架構(Carbon-based memory architectures)將顛覆FPGA設計；該公司創(chuàng)辦人Zvi Or-Bach已經(jīng)與美國萊斯大學(Rice University)合作，為該校教授James Tour所開發(fā)的碳內(nèi)存制程申請專利。這種技術是利用石墨(graphite)做為FPGA組件內(nèi)的可重復編程內(nèi)存元素。 萊斯大學開發(fā)了一種將碳奈米管轉換成奈米帶(nanoribbon)的量產(chǎn)型化學制程，可用以做為原材料，強化一種以電壓脈沖(voltage pulses)來開路或斷路之技術──也就是將碳奈米帶轉換成可重復編程的開關。NuPGA打算將這些可重復編程開關應用在FPGA中，透過將石墨插入芯片層間的孔洞，讓它們能實時重新配置。 「石墨烯(graphene) 一旦削薄到10奈米以下寬度變成奈米帶結構，就能更容易在低電壓狀態(tài)下進行調(diào)變；」Tour表示。不過石墨烯材料恐怕在2015年之前難以上得了臺面，要到那個時候微影技術才有辦法達到10奈米尺寸等級；而到那個時候，大多數(shù)廠商都能使用碳材料薄膜來量產(chǎn)可支持目前硅材料無法進入之應用領域的新式電子組件。 藉由其「石墨烯奈米帶」，Tour改善了能應用在NuPGA芯片中可編程開關的內(nèi)存架構；用3.5V/3V的電壓脈沖就可斷/開電路，讓該組件能被開關無數(shù)次。此外用1V的電壓訊號就可改變內(nèi)存狀態(tài)。 Or- Bach表示，他計劃在芯片孔洞中嵌入垂直石墨數(shù)組，來連結不同的FPGA層，讓電壓脈沖交替切斷或打開連結──其工作原理就跟熔絲型FPGA一樣，不過具備可重復編程連結的功能。NuPGA的第一批石墨FPGA組件就將采用上述的技術，讓使用者能藉由修補反熔絲來重新配置芯片。 Tour表示，10奈米寬的石墨帶能被嚴密封裝，并可重復編程無數(shù)次；而這樣的特性讓石墨烯內(nèi)存不會對溫度變化與輻射線敏感：「我們的制程也可用來制造RFID卷標用的噴墨式導電薄膜片(thin-film sheet conductor)，或是支持其它軟性電子應用。」 |
