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一家新創(chuàng)IC公司NuPGA聲稱，碳內(nèi)存架構(gòu)(Carbon-based memory architectures)將顛覆FPGA設(shè)計(jì)；該公司創(chuàng)辦人Zvi Or-Bach已經(jīng)與美國(guó)萊斯大學(xué)(Rice University)合作，為該校教授James Tour所開(kāi)發(fā)的碳內(nèi)存制程申請(qǐng)專利。這種技術(shù)是利用石墨(graphite)做為FPGA組件內(nèi)的可重復(fù)編程內(nèi)存元素。 萊斯大學(xué)開(kāi)發(fā)了一種將碳奈米管轉(zhuǎn)換成奈米帶(nanoribbon)的量產(chǎn)型化學(xué)制程，可用以做為原材料，強(qiáng)化一種以電壓脈沖(voltage pulses)來(lái)開(kāi)路或斷路之技術(shù)──也就是將碳奈米帶轉(zhuǎn)換成可重復(fù)編程的開(kāi)關(guān)。NuPGA打算將這些可重復(fù)編程開(kāi)關(guān)應(yīng)用在FPGA中，透過(guò)將石墨插入芯片層間的孔洞，讓它們能實(shí)時(shí)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(jié)構(gòu)，就能更容易在低電壓狀態(tài)下進(jìn)行調(diào)變；」Tour表示。不過(guò)石墨烯材料恐怕在2015年之前難以上得了臺(tái)面，要到那個(gè)時(shí)候微影技術(shù)才有辦法達(dá)到10奈米尺寸等級(jí)；而到那個(gè)時(shí)候，大多數(shù)廠商都能使用碳材料薄膜來(lái)量產(chǎn)可支持目前硅材料無(wú)法進(jìn)入之應(yīng)用領(lǐng)域的新式電子組件。 藉由其「石墨烯奈米帶」，Tour改善了能應(yīng)用在NuPGA芯片中可編程開(kāi)關(guān)的內(nèi)存架構(gòu)；用3.5V/3V的電壓脈沖就可斷/開(kāi)電路，讓該組件能被開(kāi)關(guān)無(wú)數(shù)次。此外用1V的電壓訊號(hào)就可改變內(nèi)存狀態(tài)。 Or- Bach表示，他計(jì)劃在芯片孔洞中嵌入垂直石墨數(shù)組，來(lái)連結(jié)不同的FPGA層，讓電壓脈沖交替切斷或打開(kāi)連結(jié)──其工作原理就跟熔絲型FPGA一樣，不過(guò)具備可重復(fù)編程連結(jié)的功能。NuPGA的第一批石墨FPGA組件就將采用上述的技術(shù)，讓使用者能藉由修補(bǔ)反熔絲來(lái)重新配置芯片。 Tour表示，10奈米寬的石墨帶能被嚴(yán)密封裝，并可重復(fù)編程無(wú)數(shù)次；而這樣的特性讓石墨烯內(nèi)存不會(huì)對(duì)溫度變化與輻射線敏感：「我們的制程也可用來(lái)制造RFID卷標(biāo)用的噴墨式導(dǎo)電薄膜片(thin-film sheet conductor)，或是支持其它軟性電子應(yīng)用。」 |
