Luca Annunziata

Cedric, il computer a nanotubi

Un prototipo in grado di cambiare le sorti del mercato dei seminconduttori. Mettendo il carbonio all'interno delle CPU

Roma - Fa soltanto una cosa, ma la sa fare bene: Cedric, come è stato soprannominato il prototipo realizzato dalla Stanford University, è un semplice computer in grado di eseguire una singola operazione e un totale di una ventina di istruzioni. Eppure si tratta di una delle più notevoli realizzazioni degli ultimi anni, poiché Cedric è realizzato con dei nanotubi di carbonio. La scoperta è stata presentata sull'ultimo numero di Nature.

Come spiegato dai ricercatori nell'articolo, l'unica operazione eseguita da Cedric è la SUBNEG: il processore raccoglie un valore da un indirizzo in memoria, lo sottrae da un numero presente in un secondo indirizzo, mette il risultato nel secondo indirizzo; se il valore è negativo ricomincia il ciclo da un terzo indirizzo. Non si tratta di un'operazione particolarmente significativa, ma ha il pregio di essere Turing completa: ovvero può essere impiegata per creare una Macchina di Turing universale, e la giusta combinazione di elementi SUBNEG è potenzialmente in grado di eseguire qualsiasi istruzione. Infatti il team ha messo in piedi un vero e proprio sistema operativo rudimentale che gira su questo nuovo tipo di hardware, e mostrato varie funzioni tipiche di un processore tradizionale come un contatore e un ordinamento di interi.

Per ottenere questo risultato, a Stanford hanno deciso di sacrificare prestazioni e qualità della realizzazione: Cedric non è un campione di velocità, funziona a 1KHz, e non sfrutta un singolo nanotubo per ridurre al massimo le dimensioni dei chip. Per realizzare un singolo transistor hanno usato centinaia di nanotubi (senza distinguere tra quelli completamente conduttivi e solo seminconduttivi) in modo tale da garantire il funzionamento: la velocità di elaborazione parrebbe essere stata invece condizionata dalle misure effettuate dai ricercatori, che hanno condizionato il design dell'esperimento compromettendone le performance.
Il lavoro su Cedric non è insomma l'anticamera di un processore da immettere nel mercato a breve termine. Tuttavia il suo impiego potrebbe garantire una prospettiva ai produttori di semiconduttori in cerca del successore del silicio: fino a oggi erano stati incontrati alcuni problemi nel riuscire a ottenere transistor funzionanti a base di nanotubi, per via della mancata crescita in parallelo delle strutture in fase di lavorazione. Nonostante il prodotto Stanford non sia "puro", con circa il 0.5 per cento di nanotubi cresciuti in diagonale, funziona correttamente e permette anche di eliminare i difetti legati alla conduttività che sviluppano alcuni nanotubi: semplicemente, le parti "impure" vengono fatte letteralmente evaporare facendovi scorrere all'interno l'elettricità.

Cedric al momento è realizzato a un livello di miniaturizzazione di 8 micron (8.000 nanometri), con lo stato dell'arte che invece viaggia attorno ai 24-32nm: abbattere questo gap non sarà un processo privo di difficoltà, ma in passato altri ricercatori hanno già dimostrato la fattibilità di transistor al carbonio da circa 10 nanometri. Intel, IBM e le altre grandi aziende del settore di certo proveranno presto a replicare il lavoro di Stanford nei propri laboratori.

Luca Annunziata
10 Commenti alla Notizia Cedric, il computer a nanotubi
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  • La miniaturizzazione fa pena, la frequenza di funzionamento fa pena e di svariati ordini di grandezza, l'aver dimostrato che i nanotubi possono funzionare, cosa per altro già dimostrata con altri esperimenti aggiunge ben poco!
  • - Scritto da: Enjoy with Us
    > La miniaturizzazione fa pena, la frequenza di
    > funzionamento fa pena e di svariati ordini di
    > grandezza, l'aver dimostrato che i nanotubi
    > possono funzionare, cosa per altro già dimostrata
    > con altri esperimenti aggiunge ben
    > poco!

    Boh, la cosa che non capisco io è a che pro prendersela con dei poveri nani da infilare nei tubi, mi sembra una cosa crudele e piuttosto maleducata, dopotutto se sono dei nani _e non disturbano nessuno_ penso possano mangiare i bucatini anche loro anche se non li userei mai nella pubblicità della pasta (al limite in quella delle fosse biologiche), d'altra parte sarebbe piuttosto difficile mettere una nana che serva la cena alla sua famiglia di nani, non arriverebbe mai all'altezza del tavolo, tanto per dirne una, e poi mancano le galline, dove sono le galline? Č ovvio che non può essere una famiglia tradizionale senza le galline che girano per casa o meglio, sul tavolo.

    Magari chiedo l'opinione di Guido Barilla, sono curioso di vedere se riesce a peggiorare la situazione in cui si è messo da solo, poverino, a me sta pure simpatico, è chiaro che si tratta di un complotto [cit. scie chimiche, Maya, Nibiru, ecc], ma non capisco perché Banderas debba tenersi tutte le galline per sé, ecco, questa è una cosa che proprio non mi va giù. La Boldrini che dice a questo proposito? Sono sicuro che ha qualcosa di estremamente stupido da dire anche a questo proposito.

    Credo di aver perso il filo del discorso... stavamo parlando di nani e di tubi vero? Chissà poi perché. Mah, vai a capire, a me l'informatica piaceva tanto quando ancora riuscivi a capire a che razzo servivano i singoli chip sulla scheda madre. I buoni vecchi TTL... quando si parla di nani e di tubi mi sento sempre un po' spaesato. Una volta un nano da giardino ha cercato di uccidermi con un tubo e da allora ho una paura del diavolo di quelle minuscole e malefiche creature... spuntano dalle fott*te pareti vi dico. Secondo me sarebbe più costruttivo parlare... chessò... ah ma spetta, è questo l'anno di Linux? O è il prossimo? Mi confondo sempre su queste cose.
  • - Scritto da: Enjoy with Us
    > La miniaturizzazione fa pena, la frequenza di
    > funzionamento fa pena e di svariati ordini di
    > grandezza, l'aver dimostrato che i nanotubi
    > possono funzionare, cosa per altro già dimostrata
    > con altri esperimenti aggiunge ben poco!

    In quali altri esperimenti si aveva una macchina di turing completa ?
    krane
    22544
  • Grande scoperta, vediamo se si riuscirà a produrlo in massa ed a prezzi ragionevoli. Altrimenti questi circuiti saranno usati solo nei centri di calcolo, come i primi calcolatori degli anni 60.
    non+autenticato
  • - Scritto da: vituzzo
    > Grande scoperta, vediamo se si riuscirà a
    > produrlo in massa ed a prezzi ragionevoli.
    > Altrimenti questi circuiti saranno usati solo nei
    > centri di calcolo, come i primi calcolatori degli
    > anni 60.

    Dici quelli di cui qualcuno diceva la stessa cosa che stai dicendo ora tu ?
    krane
    22544
  • Ti riferisci alla famosa frase attribuita Thomas J. Watson: "Penso che ci sia un mercato mondiale per, forse, cinque computer."
    Ok, in quel caso ci vollero 50 anni a portare i costi a livelli accessibili al grande pubblico.

    - Scritto da: krane
    > - Scritto da: vituzzo
    > > Grande scoperta, vediamo se si riuscirà a
    > > produrlo in massa ed a prezzi ragionevoli.
    > > Altrimenti questi circuiti saranno usati
    > solo
    > nei
    > > centri di calcolo, come i primi calcolatori
    > degli
    > > anni 60.
    >
    > Dici quelli di cui qualcuno diceva la stessa cosa
    > che stai dicendo ora tu
    > ?
    non+autenticato
  • > Ti riferisci alla famosa frase attribuita Thomas
    > J. Watson: "Penso che ci sia un mercato mondiale
    > per, forse, cinque
    > computer."

    Hai detto bene, attribuita. Evidentemente agli anglosassoni piacciono molto le "famous last words", al punto che quando non ci sono, si inventano. Sorride
    La frase è stata attribuita a diverse persone oltre a lui, ed è ormai assodato che è solo una leggenda urbana.
    non+autenticato
  • - Scritto da: vituzzo
    > Grande scoperta, vediamo se si riuscirà a
    > produrlo in massa ed a prezzi ragionevoli.
    > Altrimenti questi circuiti saranno usati solo nei
    > centri di calcolo, come i primi calcolatori degli
    > anni 60.

    Il prezzo mi sembra ancora l'ultimo dei problemi.
    Non mi sembra che quello che hanno realizzato abbia tanta importanza. Se non riescono ad creare nanotubi pressoché singolarmente e metterli dove vogliono con la necessaria precisione non potranno mai pensare di competere con le tecnologie tradizionali (che sono evolutissime).
    E questo, con questo esperimento, non l'hanno dimostrato. Quindi di strada da fare, solo per dimostrare la fattibilità della cosa, ne hanno ancora tanta.
  • - Scritto da: vituzzo
    > Grande scoperta, vediamo se si riuscirà a
    > produrlo in massa ed a prezzi ragionevoli.
    > Altrimenti questi circuiti saranno usati solo nei
    > centri di calcolo, come i primi calcolatori degli
    > anni
    > 60.

    Troppo presto per dire cosa succederà, quando e quale tecnologia rimpiazzerà i transistor al silicio. I computer quantistici sembravano dietro l'angolo 15 anni fa ma siamo ancora a miniaturizzare i cari vecchi cmos.
    non+autenticato
  • E io che pensavo che i chip al carbonio fossero dietro l'angolo... (2-3 anni). E invece stanno ancora a giochicchiare con i tubetti!Annoiato
    non+autenticato