Investigadores en China han creado un procesador RISC-V de 32 bits utilizando disulfuro de molibdeno (MoS2), un material similar al grafeno pero con propiedades semiconductoras. A diferencia del silicio, el MoS2 existe como una lámina extremadamente delgada de una sola capa, y los recientes avances permiten su producción a gran escala, allanando el camino para la electrónica innovadora como este nuevo procesador, apodado RV32-WUJI.
Investigadores en China han logrado un avance significativo en la tecnología de semiconductores al desarrollar un procesador RISC-V de 32 bits utilizando disulfuro de molibdeno (MoS2) en lugar del silicio tradicional. Este enfoque innovador, detallado en un artículo publicado en Nature, aprovecha las propiedades únicas del MoS2, un material que comparte algunas similitudes con el grafeno pero posee la característica crucial de ser un semiconductor. A diferencia del grafeno, que es un excelente conductor, las propiedades electrónicas del MoS2 lo hacen adecuado para construir transistores, los componentes fundamentales de los procesadores.
El disulfuro de molibdeno pertenece a una clase de materiales conocidos como materiales 2D, caracterizados por su estructura atómica que se forma en más o menos un solo plano. Si bien el grafeno consiste únicamente en átomos de carbono unidos en una lámina plana, el MoS2 tiene una estructura ligeramente diferente. Los ángulos de sus enlaces químicos están ligeramente fuera del plano, creando un patrón en zig-zag que hace que la lámina sea ligeramente más gruesa que sus átomos constituyentes. Sin embargo, la conclusión clave es que las propiedades electrónicas de estos materiales 2D están intrínsecamente ligadas a la propia estructura molecular, en lugar de surgir de las propiedades a granel de un material más grande.
Antes del desarrollo de este procesador, el disulfuro de molibdeno ya había demostrado su potencial en varios dispositivos electrónicos experimentales. Ejemplos incluyen su uso en almacenamiento flash y sensores de imagen, lo que demuestra su versatilidad como material semiconductor. Estas demostraciones anteriores destacaron la viabilidad de utilizar MoS2 en aplicaciones electrónicas, allanando el camino para integraciones más complejas como un procesador funcional.
Un habilitador crucial para este procesador fue el reciente avance en la generación de láminas de MoS2 a escala de oblea sobre un sustrato de zafiro. Este salto tecnológico permitió a los investigadores producir el material en un formato compatible con los procesos de fabricación de semiconductores existentes. El equipo capitalizó esta capacidad para construir su procesador, al que han llamado RV32-WUJI. Esta capacidad de crear láminas de MoS2 de gran área es un paso significativo hacia la ampliación de la producción y la fabricación de electrónica basada en MoS2 más viable comercialmente.
Si bien el procesador RV32-WUJI está actualmente limitado en sus capacidades, representa una notable prueba de concepto. Solo puede realizar sumas de un solo bit y opera a velocidades de reloj de kilohertzios, significativamente más lento que los procesadores de silicio modernos. Sin embargo, su importancia radica en su capacidad para ejecutar el conjunto completo de instrucciones RISC-V de 32 bits. Esta funcionalidad se logra mediante la integración de casi 6.000 transistores individuales construidos con disulfuro de molibdeno, lo que demuestra el potencial del material para construir circuitos digitales complejos.
Curiosamente, algunos dispositivos de demostración anteriores que utilizaban MoS2 incorporaron grafeno como material conductor. Sin embargo, el equipo detrás del procesador RV32-WUJI se centró en el desarrollo de hardware experimental que fuera compatible con las técnicas de fabricación de silicio establecidas. Esta elección estratégica tiene como objetivo facilitar una producción más sencilla y, potencialmente, permitir la integración de chips de soporte de silicio junto con el procesador MoS2. Esta compatibilidad con la infraestructura existente podría acelerar la adopción y el desarrollo de tecnologías basadas en MoS2.
Investigadores chinos desarrollaron un procesador RISC-V de 32 bits, RV32-WUJI, utilizando disulfuro de molibdeno (MoS2), un semiconductor 2D similar al grafeno. Este avance, basado en láminas de MoS2 a escala de oblea, demuestra el potencial de los materiales 2D más allá del grafeno y podría facilitar la producción e integración con la tecnología de silicio existente, a pesar de las actuales limitaciones de velocidad. La exploración de las propiedades únicas de los materiales 2D podría revolucionar la electrónica futura.
Leave a Reply