211service.com
Virksomheder slår hovedet sammen for at lave chips, der stables op
IBM vil arbejde sammen med materialeproducenten 3M om at udvikle den nødvendige mørtel til at bygge meget mere komplekse tredimensionelle computerchips. Virksomhederne annoncerede i denne uge, at de vil sigte mod at udvikle mikrochips lavet af 100 chiplag stablet oven på hinanden. At stable chips på denne måde kunne gøre al slags elektronik hurtigere og mere strømbesparende.
Tredimensionelle chips har allerede fundet vej til nogle nicheapplikationer, men de er dyre at lave og kan kun stables omkring et dusin lag højt, før de overophedes.
Tredimensionelle chips kan håndtere data mere effektivt, fordi data skal rejse mindre afstand for at nå en anden komponent. Stablede chips med forbindelser, der løber gennem dem lodret som rør i en skyskraber, skulle være i stand til at behandle flere data hurtigere og med lavere strømbehov.
Eby Friedman , en professor i elektro- og computerteknik ved University of Rochester, som ikke er involveret i nogen af selskaberne, siger, at på grund af problemer med varmestyring, er nutidens tredimensionelle chips maksimalt på omkring et halvt dusin lag selv i forskningslaboratorier. Disse chips brænder meget strøm, meget tæt på hinanden, og termiske effekter vil blive dominerende, siger han.
Det, der er brug for, er et materiale, der sidder mellem hvert lag - mørtel, som 3M håber at skabe - for at lime dem sammen, men også hurtigt fjerne varmen fra spånerne. Vi har brug for et materiale, der absorberer mekanisk belastning, leder varmen meget hurtigt væk og er fantastisk elektrisk isolerende, så du ikke får shorts, siger Bernard Meyerson, vicepræsident for IBM Research.
Ming Cheng, teknisk direktør for 3M's afdeling for elektroniske materialer, siger, at virksomheden vil sigte efter at finde et sådant materiale ved at udvide sin eksisterende gruppe af klæbende og elektroniske materialer gennem en kombination af beregningssimulering og trial-and-error-arbejde i laboratoriet.
Nye chipdesign, som IBM arbejder på som sin del af samarbejdet, er også nøglen til at få tredimensionelle chips til at fungere. Friedman siger, at varmeproblemer til dels er forblevet, fordi chipproducenter for det meste har set fremstilling af tredimensionelle chips som et emballageproblem, ikke et chipdesignproblem. Man skal ændre designet af selve chipsene for at have køleplader og andre funktioner – vi skal tænke på varmeproduktion på en primær måde, ikke kun tænke på at designe til ydeevne, siger han.
De tredimensionelle stakke vil blive bygget på en base af en relativt konventionel chip, toppet med chips, der er blevet tyndet ud til halvdelen af deres normale størrelse, så hele strukturen ikke bliver for tyk, siger IBMs Meyerson. En stor designudfordring for IBM, siger han, er at finde ud af en måde at lave disse stakke ikke chip for chip, men wafer for wafer. Fremstilling i denne skala er den eneste måde at tage tredimensionelle chips fra et nicheprodukt til et kommercielt produkt. Jeg tror, at IBM bliver den første, der kommer med kommercielle produkter i høj volumen, forudser Friedman.