碳纳米 TPU 通常是指将碳纳米管与热塑性聚氨酯(TPU)复合而成的材料,或基于碳纳米管的张量处理器芯片(TPU),前者具有优异的力学、电学等性能,后者则在计算能力和能效方面表现突出。以下是具体特性介绍:
碳纳米管 - TPU 复合材料特性:
力学强度高5:碳纳米管的抗拉强度是钢的 100 倍,将其与 TPU 复合后,可显著提升材料的强度和抗撕裂性能,使其更耐磨,适用于制造航空轮胎等对力学性能要求高的部件。
导电性能良好2:碳纳米管具有良好的导电性能,当在 TPU 中均匀分散并形成导电网络时,可使复合材料获得优异的导电性,可用于解决中高端车辆的静电释放问题等。
导热性优异2:碳纳米管热导率很高,在 TPU 中添加少量碳纳米管,就能大幅提高复合材料的热导率,有助于热量散发,可应用于需要散热的电子设备部件等。
抗静电性好5:由于其良好的导电性,碳纳米 TPU 复合材料能使静电荷均匀传至地面,可用于油罐运输车等特种作业车辆的轮胎,减少静电隐患。
柔韧性佳4:碳纳米管柔韧性良好,且 TPU 本身也具有弹性,二者结合后,材料在高应变条件下仍能保持较好的性能,可在一些需要弯曲、拉伸的场景中使用。
碳纳米管张量处理器芯片(TPU)特性6:
计算效率高:由碳纳米管场效应晶体管组成,采用脉动阵列架构等设计,能够高效执行卷积运算和矩阵乘法等深度学习算法中的核心运算,可大幅提高计算速度。
能耗低:具有低功耗特性,如基于该 TPU 的五层卷积神经网络可在功耗仅为 295μW 的情况下,实现较高的图像识别准确率,适用于对能耗有严格要求的移动设备、物联网设备等。
主频较高:模拟结果显示,采用 180 纳米工艺节点的 8 位碳纳米管 TPU 有望达到 850MHz 的主频,能满足一些对运算速度要求较高的应用场景。
计算精度较高:虽然通常采用低精度计算(如 8 位计算),但在一些机器学习应用中,仍能保证较高的计算精度,如可实现高达 88% 的 MNIST 图像识别准确率。