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文档简介

1、CPU与纳米技术,计算机最重要的地方就是中央处理器（CPU Central Processing Unit ）。而中央处理器的发展和纳米技术息息相关。,计算机最重要的部件？,Central Processing Unit,CPU是电脑中的核心配件，只有火柴盒那么大，几十张纸那么厚，但它却是一台计算机的运算核心和控制核心。,CPU的核心是一片大小通常不到1/4英寸的薄薄的硅晶片(其英文名称为die，核心)。在这块小小的硅片上，密布着数以百万计的晶体管，它们好像大脑的神经元，相互配合协调，完成着各种复杂的运算和操作。 每一芯片中所能集成的晶体管数目有一个上限。集成度越高。功耗越小、发热自然就小、所

2、达到的频率也更高。晶体管集成度通是区分同一类超大规模集成电路性能高低的重要指标。,CPU的构造,英特尔公司迄今为止最先进、性能最强劲的芯片酷睿I7集成了7.31亿个晶体管。与此同时，单个CPU的核心硅片的大小丝毫没有增大，甚至变得更小了，这就要求不断地改进制造工艺以便能生产出更精细的电路结构。如今，最新的酷睿i7处理器采用的就是45纳米技术。,CORE i7,世界上有很多研究小组都在研发结构紧凑、效率更高的电脑，而随着集成电集成度的不断提高，芯片散热的问题也就显得愈加突出。 1998年，IBM公司所属威特森研究中心的一个研究小组即以此为目标进行了研究。研究人员证明单个应用的纳米管可以具有晶体管

3、的作用，而且提高了其晶体管的导电性能。 研究人员测算发现，纳米管的导热性能与已知的最佳热导体钻石几近，甚至纳米管的导热性能最终能达到钻石的两倍。摆在电脑设计人员面前的另一个问题是电路体积的缩小。研究人员发现采用硅芯片的容量最终将受制于物理障碍。即硅芯片已经不能被制造得更小了，因而必须寻找制造计算机芯片的新材料。,CPU发展的突破纳米技术,第一个碳纳米晶体管（Carbon Nanotube Transistor）阵列，是由IBM的研究人员制造出来的，利用这一突破性的晶体管技术，制造的芯片将比现在的硅芯片更小更快。 IBM的研究人员在寻找新的制造晶体管材料方面取得重大突破。碳纳米管制造出了晶体管的性能比硅晶体管的性能还好。这表明在未来的某一天，碳将成为制造计算机的一种核心材料。 碳纳米晶体管比现在的硅晶体管小100倍，研究表明，碳纳米晶体管性能上可以和硅一争高低，而且碳纳米晶体管可以制造的更小。在未来，硅芯片已经不能别

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