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一家新創IC公司NuPGA聲稱，碳內存架構(Carbon-based memory architectures)將顛覆FPGA設計；該公司創辦人Zvi Or-Bach已經與美國萊斯大學(Rice University)合作，為該校教授James Tour所開發的碳內存制程申請專利。這種技術是利用石墨(graphite)做為FPGA組件內的可重復編程內存元素。 萊斯大學開發了一種將碳奈米管轉換成奈米帶(nanoribbon)的量產型化學制程，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下進行調變；」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，大多數廠商都能使用碳材料薄膜來量產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次。此外用1V的電壓訊號就可改變內存狀態。 Or- Bach表示，他計劃在芯片孔洞中嵌入垂直石墨數組，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，并可重復編程無數次；而這樣的特性讓石墨烯內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。」 |
