3D-чип из кремния укладывает схемы вертикально для увеличения вычислительной мощности
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Исследователи создали трёхмерный кремниевый чип, укладывающий схемы в несколько слоёв, согласно исследованию, опубликованному 27 мая в Nature. Подход сокращает путь данных и снижает энергопотребление. Он предлагает способ продлить закон Мура без дальнейшего уменьшения транзисторов.
Вертикальная интеграция
3D-чип использует ультратонкие кремниевые мембраны и низкотемпературное производство для укладки схем непосредственно друг на друга. Это отличается от традиционных 2D-чипов, где схемы распределены по одной поверхности. Ведущий автор Цин Цао, профессор материаловедения в Университете Иллинойса в Урбане-Шампейне, заявил, что метод проще и дешевле предыдущих подходов к укладке.
Продление закона Мура
Миниатюризация транзисторов достигает физических пределов из-за свойств кремния и квантовой механики, отметил Цао. Шаг контакта затвора — комбинированная ширина затвора транзистора и расстояние до следующего — больше не уменьшается. Вертикальная интеграция позволяет разместить больше транзисторов на чипе без уменьшения их размера, сохраняя тенденцию роста вычислительной мощности.
Управление теплом
Укладка слоёв создаёт термически плотные пакеты, но низкотемпературная технология изготовления помогает смягчить перегрев. Исследование утверждает, что конструкция снижает мощность, необходимую для передачи данных между слоями. Для оценки долгосрочной термической стабильности при высоких нагрузках ИИ требуются дальнейшие испытания.
Что дальше
Команда планирует масштабировать дизайн 3D-чипа для коммерческого производства. Остаётся неясным, сможет ли подход преодолеть производственные затраты и конкурировать с существующими линиями 2D-чипов.
1 источник
3D-чип из кремния укладывает схемы вертикально для увеличения вычислительной мощности
