Consiguen crear el primer procesador funcional basado en nanotubos de carbono en vez de silicio

Investigadores del MIT y de Analog Devices Inc han desarrollado un procesador funcional fabricado tomando como base nanotubos metálicos de carbono en vez del Silicio tipicamente utilizado en la fabricación de procesadores en la actualidad.

El procesador en cuestión es un RISC-V de 16 bits(soporta instrucciones de 32b) denominado RV16X-Nano, un procesador muy alejado de la potencia actual de cualquier CPU doméstica pero que abre un nuevo mundo de posibilidades en un sector que, cada vez más, tendrá que lidiar con las limitaciones que impone el uso de silicio como base para el desarrollo y fabricación de procesadores.

Para conseguir este hito, los investigadores crearon una base de silicio combinado con metal donde consiguieron hacer que los nanotubos de carbono cubrieran los espacios entre las partes metálicas, solventando así la dificultad de dar forma y colocar los nanotubos de carbono por métodos tradicionales.

Una vez los nanotubos formaban enlaces entre las zonas, se aplicaba un material en la superficie de los nanotubos y se rompía mediante sonicación (utilizando ultrasonidos para romper los enlaces de las partículas). De esta manera, el material sobrante se elimina pero deja la capa inferior de nanotubos de carbono formando las pistas deseadas para el diseño del chip.

Una vez realizado este paso, los investigadores retiraron las zonas donde no eran necesarias las pistas de nanotubos y los cubrieron con óxidos de distintos materiales, algo que permitía convertir los nanotubos en conductores P o N dependiendo de las necesidades del diseño.

Además, los investigadores descubrieron que esta estructura de nanotubos metálicos se comportaba de manera más o menos óptima dependiendo de la operación lógica que se realizara, por lo que rediseñaron el chip basándose en la arquitectura de código abierto RISC para utilizar las operaciones lógicas que mejor funcionaran con este nuevo material de diseño.

Al final consiguieron que el RV16X-Nano pueda soportar instrucciones de 32 bits y almacenar en un bus de memoria de 16 bits. En total este procesador tiene 14.000 transistores con un ratio de éxito de fabricación del 100%, es decir, que cada chip se fabrica con esos 14.000 transistores y todos ellos funcionan sin tener que desechar ninguno.

Está claro que este procesador no va a batir ningún record de velocidad, hablamos de una velocidad de reloj de solo 10 kHz, de hecho el diseño y sistema de fabricación con nanotubos tiene mucho margen de mejora, pero no deja de ser un nuevo paso que abre muchas posibilidades en la evolución de la fabricación de procesadores y chips dejando atrás el silicio.

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