IBM posouvá Mooreův zákon do třetího rozměru

Armonk, New York – 12. dubna 2007: Společnost IBM (NYSE: IBM) přišla s průlomovou technologií stohování čipů ve výrobním prostředí, která připravuje podmínky pro trojrozměrné čipy. Ty by měly rozšířit platnost Mooreova zákona za jeho očekávané meze. Technologie zvaná „through-silicon vias“ (průchody skrz křemík) umožňuje mnohem těsněji směstnat různé komponenty čipů a vyrábět tak rychlejší, menší a energeticky úspornější systémy.
IBM posouvá Mooreův zákon do třetího rozměru

Objev IBM umožňuje přejít od horizontálního 2D řešení čipů na 3D stacking (stohování) čipů. Čipy a paměťová zařízení, která bývají tradičně umístěna vedle sebe na křemíkovém plátku, mají být u nové konstrukce čipů umístěna nad sebou. Výsledkem je kompaktní „sendvič“ součástek, který je podstatně menší než plošné 2D čipy a v němž data proudí podstatně rychleji.

„Tento průlom je výsledkem více než desetiletého průkopnického výzkumu v IBM,“ řekla Lisa Su, viceprezidentka Semiconductor Research and Development Center v IBM. „Díky tomu jsme schopni přesunout 3D čipy z laboratoří do výroby pro široké spektrum možností uplatnění.“ 

Nová metoda IBM odstraňuje delší kovové vodiče, jež propojují součástky dnešních 2D čipů, a místo toho spoléhá na průchody skrz křemík, což jsou v podstatě vertikální spoje vyleptané skrz křemíkový plátek a vyplněné kovem. Tyto průchody umožňují stohovat několik čipů nad sebou, takže je možné mezi čipy přenášet větší objemy informací.

Technika tisícinásobně zkracuje vzdálenost, kterou musí překonat informace v čipu, a v porovnání s 2D čipy umožňuje přidat až 100krát víc kanálů pro přenosy informací.

První výrobní linka IBM už produkuje čipy s technologií průchodů skrz křemík. Vzorové čipy vyrobené touto metodou zpřístupní IBM zákazníkům v druhém pololetí roku 2007 a v roce 2008 zahájí běžnou výrobu. Prvním uplatněním technologie průchodů skrz křemík budou bezdrátové komunikační čipy určené do výkonových zesilovačů pro bezdrátové sítě LAN a pro celulární sítě. 3D technologie se uplatní u široké řady čipů včetně těch, které v současné době pracují ve vysoce výkonných serverech a superpočítačích IBM, na nichž se zpracovávají nejrůznější podnikové, vládní a vědecké úkoly.

Konkrétně IBM novou techniku průchodů skrz křemík zavádí u čipů pro bezdrátovou komunikaci, u procesorů Power, u čipů pro superpočítač Blue Gene a u vysoce propustných pamětí:

  • 3D čipy pro bezdrátovou komunikaci: IBM chce pomocí technologie průchodů skrz křemík až o 40 procent zvýšit energetickou efektivitu čipů z křemíku a germania (Si-Ge), což prodlouží výdrž baterií v bezdrátových zařízeních. Technologie průchodů skrz křemík nahradí kovové vodiče, jež přenášejí signály z čipu méně efektivně. 
  • Možnosti 3D řešení procesorů Power pro jejich větší stabilitu: Při zvyšování počtu procesorových jader na čipech je jedním z výkonových omezení otázka toho, jak zajistit jednotné napájení všech součástí čipu. U této techniky se napájení dostává blíž k jednotlivým jádrům, takže každé jádro má naprosto dostatečný přísun energie. Až o 20 procent to pomáhá zvýšit rychlost procesoru a snížit spotřebu energie. 
  • 3D stacking u superpočítačů Blue Gene a u paměťových polí. Nejvyspělejší verze 3D stacking čipů umožní stohovat nad sebou vysoce výkonné čipy, například několik procesorů nad sebou nebo paměťové čipy na procesoru. IBM tuto vyspělou technologii vyvíjí tak, že na 3D stohované provedení převádí čip, který je v současné době základem nejrychlejšího počítače světa, superpočítače IBM Blue Gene. IBM také pomocí 3D technologie zásadně mění řešení komunikace paměti s mikroprocesorem, neboť toto konstrukční řešení podstatně urychluje výměnu dat mezi mikroprocesorem a pamětí. Tato možnost se uplatní při vývoji další generace superpočítačů. Prototyp 3D stohované paměti SRAM se vyrábí na 300mm výrobní lince IBM s použitím 65nm technologie.

 

Váš názor Další článek: Samsung R55 s hybridním pevným diskem

Témata článku: IBM, Moorův zákon, Su, Dostatečná energie, Nejrůznější kanály, Výrobní jádro, Paměťový čip, Lisa, Bezdrátový spoj, Výrobní linka, Současný prototyp, Sram


Určitě si přečtěte

Windows 10 podle našich čtenářů: Poslali jste nám skoro 300 nápadů, jak je vylepšit

Windows 10 podle našich čtenářů: Poslali jste nám skoro 300 nápadů, jak je vylepšit

** Microsoft aktualizuje Windows 10 dvakrát ročně ** Jenže praktických novinek už není tolik jako dříve ** Poslali jste nám skoro 300 tipů, co by se měly Desítky ještě naučit

Jakub Čížek | 134

Je ta fotka černobílá, nebo barevná? Náš mozek realitu pouze odhaduje a vymýšlí si

Je ta fotka černobílá, nebo barevná? Náš mozek realitu pouze odhaduje a vymýšlí si

** Klasický počítač bezchybně zpracuje bit po bitu dat ** Mozek si realitu naopak spíše představuje a chybuje ** Teď se tím baví internet u další optické iluze

Jakub Čížek | 32

Starý smartphone nemusí skončit v koši. 10 způsobů, jak ho ještě můžete využít

Starý smartphone nemusí skončit v koši. 10 způsobů, jak ho ještě můžete využít

** Co dělat s vysloužilým chytrým telefonem? Neházejte ho do koše! ** Našli jsme pro vás deset možností, jak ho prakticky využít ** I stará zařízení tak mohou být užitečná

Karel Kilián | 47

10 novinek Androidu 10, které vás budou bavit

10 novinek Androidu 10, které vás budou bavit

Jan Láska, Vladislav Kluska | 24

Co zabírá nejvíce místa na disku? Těchto 10 nástrojů odhalí největší žrouty dat

Co zabírá nejvíce místa na disku? Těchto 10 nástrojů odhalí největší žrouty dat

** Je vhodné jednou za čas zanalyzovat, co vám leží na disku ** Poradíme vám nástroje, kterými zjistíte, jaká data uchováváte ** Podle výsledků můžete optimalizovat svá data či úložiště

Karel Kilián | 49



Aktuální číslo časopisu Computer

Speciál o přechodu na DVB-T2

Velký test herních myší

Super fotky i z levného mobilu

Jak snadno upravit PDF