晶圆包含数百个由碳纳米管制成的微型计算机芯片，与硅制成的晶体管相比，它可以更快、更有效地开关。图片来源：《科学》杂志官网 

   硅计算机芯片从面世到现在已走过50多个春秋，正如一个迈入老年的人，硅芯片创新的步伐已明显放缓。现在，美国国防部高级研究计划局（DARPA）“受命于危难之间”，开始着手解决这一问题。

    据美国《科学》杂志官网报道，7月24日，DARPA宣布了一项总额7500万美元的计划，旨在通过提升包括碳纳米管在内的新材料和新设计的基础研究，重振芯片产业。在接下来的5年内，DARPA的这一项目每年都将增长到3亿美元，总计15亿美元，为学术界和产业界人士提供相关资助。

    对此，美国卡耐基梅隆大学计算机科学政策专家埃里卡·福斯欣喜地表示：“到了必须进行这一步的关键时刻了。”

    硅芯片正接近物理极限

    1965年，英特尔公司联合创始人戈登·摩尔提出，芯片上可容纳的晶体管数目，大约每18个月增加一倍——这就是我们所熟知的摩尔定律。

    在随后30年中，通过缩小芯片上元件的尺寸，芯片发展一直遵循着摩尔定律。然而进入21世纪，单纯依靠缩小尺寸的做法已经明显走到尾声。

    如果芯片缩小至2纳米，那么单个晶体管将只有10个原子大小，如此小的晶体管，其可靠性很可能存在问题。而随着晶体管的连接越来越紧密，另一个问题也凸显出来——芯片功耗将越来越大。