后摩尔定律时代谁来主导芯片产业

　　生物计算：能存活的芯片

　　生物计算用通常存在于生物体内的结构取代晶体管。备受关注的是DNA分子和RNA分子，它们中存储着决定人体细胞生命的“编程信息”。一种令人遐想的远景是，尽管一块小指甲大小的芯片可能含有10亿个晶体管，而一个同样尺寸的处理器可能含有数万亿个DNA链。DNA链可以同时处理某项计算任务的不同部分，并且相互结合起来，以给出解决方案。除了元件数量多出几个数量级外，生物芯片还有望提供大规模并行处理功能。

　　早期的生物电路通过组合及分开DNA链之间的键来处理信息。研究人员现正在研究可以在细胞里面存储及复制的“遗传计算机程序”。而面临的挑战是，找到对成批的生物元件进行编程的方法，以便它们能按预期的方式进行工作。这种计算机最终可能会首先出现在人体内流动的血液中，而不是办公桌面上。以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所的研究人员已利用DNA研制出一种简单的处理器，他们现正在努力让处理器组件可以在活生生的细胞里面工作，并与细胞周围环境进行通信。

　　石墨烯材料的特点

　　石墨烯(Graphene)是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子薄膜，是由碳原子组成的蜂窝状二维晶体。该材料具有许多新奇的物理特性。首先石墨烯具有远比硅高的载流子迁移率，是一种性能优异的半导体材料。此外，石墨烯还可用于制造复合材料、电池/超级电容、储氢材料、场发射材料以及超灵敏传感器等。

　　科学家们对石墨烯感兴趣的原因之一是受到碳纳米管科研成果的启发。石墨烯很有可能会成为硅的替代品。在制作复杂电路时，纳米管必须经过仔细筛选和定位，目前还没有开发出非常好的方法，而这对石墨烯而言则要容易得多。

　　硅基的微计算机处理器，在室温条件下每秒钟只能执行一定数量的操作，然而电子穿过石墨烯几乎没有任何阻力，所产生的热量也非常少。此外，石墨烯本身就是一个良好的导热体，可以很快地散发热量。由于具有优异的性能，用石墨烯制造的电子产品运行的速度要快得多。

　　石墨烯器件还能用于需要高速工作的通信技术和成像技术，能用来探测隐藏的武器。然而，速度还不是石墨烯的惟一优点。硅不能分割成小于10纳米的小片，否则其将失去诱人的电子性能。与硅相比，石墨烯分割成一个纳米的小片时，其基本物理性能并不改变，而且其电子性能还有可能超常发挥。