Costruito e testato il primo chip a 3 dimensioni

Agli occhi di un utente normale la cosa potrebbe sembrare alquanto strana, ma fino a oggi (e per il prossimo futuro) tutti i microchip sono costruiti con una struttura completamente bidimensionale.

Il primo transistor della storiaTutti i transistor presenti nei processori sono infatti posti uno di fianco all’altro, senza nessuna sovrapposizione. Questo è dovuto al processo produttivo fotolitografico che, in pratica, scolpisce i transistor su uno strato di silicio sottilissimo. I moderni chip però stanno diventando sempre più complicati, con un numero di transistor che si avvicina ai 2 miliardi nei modelli più evoluti. La comunicazione tra i singoli transistor può dunque limitare le prestazioni, dato che spesso possono trovarsi anche piuttosto “distanti”.

La nuova frontiera è rappresentata dalla terza dimensione, una realtà  inesplorata per questo settore industriale. Nonostante la frase “quasi da fantascienza” le cose stanno proprio così. Notizia recente è infatti la prima dimostrazione di realizzazione di circuito integrato tridimensionale, perfettamente funzionante alla frequenza di 1,4 GHz.

Nel chip, per la prima volta in assoluto, i segnali, il clock e l’alimentazione viaggiano sulle tre dimensioni, permettendo un più raffinato lavoro di ottimizzazione dei percorsi attraverso il silicio.

Frutto del lavoro dei ricercatori dell’università  di Rochester il nuovo “costrutto” è stato definito cubo, dato che non si tratta più di un semplice chip lineare. I diversi livelli sovrapposti permettono una migliore comunicazione, oltre ad aprire la strada a una massiccia integrazione di transistor in spazi sempre più ridotti.

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5 Commenti

  1. Ammetto di non aver mai progettato un processore ma a spanne direi che i contatti elettrici dovrebbero essere dei buoni conduttori di calore e che quindi un minimo di aiuto al raffreddamento lo danno (la trasmissione di calore è infinitamente più lenta di quella degli elettroni ma comunque mi attenderei un flusso costante di calore verso la superficie attraverso i contatti).
    Se faccio un processore in 3D questo vantaggio me lo perdo (a meno di non inserire nella struttura tridimensionale un varco per i dissipatori, cosa peraltro possibilissima).

  2. Sicuramente è un problema superiore, ma bisogna considerare che anche nei chip “2D” i transistor non sono affatto a contatto con i dissipatori, al di sopra di essi ci sono almeno 10 strati di connessioni elettriche, grandi almeno un centinaio di volte i transistor stessi.
    Qui sotto metto una piccola immagine di esempio. 😉
    base.jpg

  3. Ma la dissipazione del calore non è un grosso problema in un chip per un sistema strutturato in 3 dimensioni invece che in 2?

  4. Il chip lavora a 1,4 GHz, una frequenza non troppo difficile da ottenere, nemmeno per società o università di piccolo calibro. Ovviamente il prototipo non è una Cpu come quelle costruite da Intel o AMD, ma un semplice circuito integrato dimostrativo.
    Non ci sono informazioni sulle dimensioni effettive o sul numero di transistor presenti.
    Il materiale utilizzato è sempre quello: silicio, l’unico attualmente impiegato per i transistor elettronici.

  5. Buonasera Davide,

    Quindi in inglese “CUBE”?
    Capperi… già a 1,4GHz?
    Ma quanto è grande?
    Con che materiali è stato realizzato?
    Ipotizzando una soluzione attuale con 2 miliardi di transistor in versione 3D il “CoreCube” del futuro con tutti gli elettroni che ci passeranno dentro sarà luminoso come una lampadina?
    Come potrà essere dissipato il calore prodotto al centro del cubo?
    Oltre alla bellissima foto del primo transistor, hanno pubblicato una immagine del prodotto di nuova generazione?
    Ma le nanotecnologie applicate all’informatica che fine hanno fatto? Non dovrebbero abbattere i limiti delle tre-dimensioni? Ricordo qualche anno fa le pubblicità di HP in TV che già ne parlavano…
    A presto
    dzrzrd

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