美国新创公司NuPGA着手研发石墨FPGA

2009年10月12日 16:10    李宽
关键词: FPGA , NuPGA , 美国 , 石墨 , 研发
一家新创IC公司NuPGA声称,碳内存架构(Carbon-based memory architectures)将颠覆FPGA设计;该公司创办人Zvi Or-Bach已经与美国莱斯大学(Rice University)合作,为该校教授James Tour所开发的碳内存制程申请专利。这种技术是利用石墨(graphite)做为FPGA组件内的可重复编程内存元素。

莱斯大学开发了一种将碳奈米管转换成奈米带(nanoribbon)的量产型化学制程,可用以做为原材料,强化一种以电压脉冲(voltage pulses)来开路或断路之技术──也就是将碳奈米带转换成可重复编程的开关。NuPGA打算将这些可重复编程开关应用在FPGA中,透过将石墨插入芯片层间的孔洞,让它们能实时重新配置。

「石墨烯(graphene) 一旦削薄到10奈米以下宽度变成奈米带结构,就能更容易在低电压状态下进行调变;」Tour表示。不过石墨烯材料恐怕在2015年之前难以上得了台面,要到那个时候微影技术才有办法达到10奈米尺寸等级;而到那个时候,大多数厂商都能使用碳材料薄膜来量产可支持目前硅材料无法进入之应用领域的新式电子组件。

藉由其「石墨烯奈米带」,Tour改善了能应用在NuPGA芯片中可编程开关的内存架构;用3.5V/3V的电压脉冲就可断/开电路,让该组件能被开关无数次。此外用1V的电压讯号就可改变内存状态。

Or- Bach表示,他计划在芯片孔洞中嵌入垂直石墨数组,来连结不同的FPGA层,让电压脉冲交替切断或打开连结──其工作原理就跟熔丝型FPGA一样,不过具备可重复编程连结的功能。NuPGA的第一批石墨FPGA组件就将采用上述的技术,让使用者能藉由修补反熔丝来重新配置芯片。

Tour表示,10奈米宽的石墨带能被严密封装,并可重复编程无数次;而这样的特性让石墨烯内存不会对温度变化与辐射线敏感:「我们的制程也可用来制造RFID卷标用的喷墨式导电薄膜片(thin-film sheet conductor),或是支持其它软性电子应用。」
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