IBM和ST携纳米继电器逻辑“回归未来”

为了回到20世纪的机电运算时代，IBM和意法半导体(ST)正在合作开展旨在用纳米级机械继电器实现低功耗处理器的项目。

欧盟委员会十分欣赏上述想法，并且推荐IBM苏黎世研究中心负责欧洲研究项目，项目宗旨是形成一个基于纳米级继电器的逻辑工艺，而这种继电器能保持与传统CMOS晶体管逻辑兼容。这种系统的优势是关断状态的功耗低得多，因为漏电流会大幅降低。

与IBM和ST(瑞士日内瓦)一起工作的还有来自Ecole Polytechnique Federale de Lausanne、Kungliga Tekniska Hoegskolan (KTH)和布里斯托大学及兰卡斯特大学的科研人员。

这个为期三年的合作研究项目预算为396万欧元(约500万美元)，欧盟委员会将提供其中的244万欧元(约310万美元)。

这个研究项目的背景是，随着晶体管尺寸的不断缩小，漏电功耗变得越来越大，几乎接近正常工作功耗，对于像自治传感器节点、无线通信和移动计算等新兴应用来说更成问题。

NEMIAC(纳米机电集成与运算)项目旨在开发一种基于所谓纳米机电(NEMS)开关的工艺。这种开关适合嵌入式系统，并能与CMOS实现3D集成。项目要求研究人员在能效方面做出与固态工艺相比显著的改进，并且不能降低性能。这种工艺与CMOS相比还有望具有更高的抗辐射能力，并能工作在更高的温度。


图：机械继电器将代替晶体管。来源：NEMIAC

这种继电器的尺寸可能不到3微米x3微米，开关时间在10ns数量级。在商用推广前能够证实有数十亿次开关操作的可靠性非常重要。

NEMIAC项目可能会产生许多数字逻辑设计，可作为适合低功耗应用的工艺与创新电路架构的证明。在并行设计和仿真技术方面也将有新的进展，以便帮助设计空间的开发利用和展示小型微处理器的可行性。