Ученые создали первый монолитный 3D-чип на коммерческой фабрике в США
Группа ученых представила уникальный трёхмерный интегральный чип, который был произведён на коммерческой фабрике в США. Это достижение, по их словам, значительно увеличивает производительность в сравнении с традиционными двумерными чипами. Разработка прототипа осуществлялась инженерами из Стэнфорда, Карнеги-Меллон, Пенсильванского университета и MIT в сотрудничестве с компанией SkyWater Technology. 
В отличие от обычных плоских чипов, этот чип включает в себя вертикальную компоновку памяти и логических элементов, что позволяет располагать их друг над другом. Вместо того чтобы объединять несколько готовых кристаллов, команда разработала каждый слой на одной подложке, применяя низкотемпературные процессы, которые не повреждают нижние слои. Это решение привело к созданию плотной сети вертикальных соединений, что значительно сокращает время передачи данных между памятью и вычислительными модулями.
Прототип был изготовлен на 200-миллиметровой производственной линии SkyWater с использованием зрелого техпроцесса в диапазоне от 90 до 130 нм. В конструкции чипа сочетаются кремниевая КМОП-логика, резистивная память (ReRAM) и полевые транзисторы на углеродных нанотрубках, всё это было выполнено при температурном бюджете около 415°C. Первые аппаратные тесты продемонстрировали увеличение пропускной способности в четыре раза по сравнению с аналогичными 2D-решениями, сохраняя при этом сопоставимые задержки и размеры.
Кроме того, с помощью моделирования было установлено, что более сложные конструкции с добавленными уровнями памяти и вычислений могут обеспечить увеличение производительности до двенадцати раз в задачах, связанных с искусственным интеллектом. Ученые также подчеркивают, что в будущем такая архитектура может обеспечить до 1000-кратного улучшения в метрике «энергия-задержка» за счёт дальнейшей вертикальной интеграции.
Хотя ранее в академических лабораториях создавались экспериментальные 3D-чипы, данная работа уникальна тем, что она была выполнена в условиях коммерческого производства, а не в специализированных исследовательских лабораториях. Представители SkyWater, участвовавшие в проекте, отметили, что это исследование подтверждает возможность интеграции монолитных 3D-архитектур в массовое производство.
В отличие от обычных плоских чипов, этот чип включает в себя вертикальную компоновку памяти и логических элементов, что позволяет располагать их друг над другом. Вместо того чтобы объединять несколько готовых кристаллов, команда разработала каждый слой на одной подложке, применяя низкотемпературные процессы, которые не повреждают нижние слои. Это решение привело к созданию плотной сети вертикальных соединений, что значительно сокращает время передачи данных между памятью и вычислительными модулями.
Прототип был изготовлен на 200-миллиметровой производственной линии SkyWater с использованием зрелого техпроцесса в диапазоне от 90 до 130 нм. В конструкции чипа сочетаются кремниевая КМОП-логика, резистивная память (ReRAM) и полевые транзисторы на углеродных нанотрубках, всё это было выполнено при температурном бюджете около 415°C. Первые аппаратные тесты продемонстрировали увеличение пропускной способности в четыре раза по сравнению с аналогичными 2D-решениями, сохраняя при этом сопоставимые задержки и размеры.
Кроме того, с помощью моделирования было установлено, что более сложные конструкции с добавленными уровнями памяти и вычислений могут обеспечить увеличение производительности до двенадцати раз в задачах, связанных с искусственным интеллектом. Ученые также подчеркивают, что в будущем такая архитектура может обеспечить до 1000-кратного улучшения в метрике «энергия-задержка» за счёт дальнейшей вертикальной интеграции.
Хотя ранее в академических лабораториях создавались экспериментальные 3D-чипы, данная работа уникальна тем, что она была выполнена в условиях коммерческого производства, а не в специализированных исследовательских лабораториях. Представители SkyWater, участвовавшие в проекте, отметили, что это исследование подтверждает возможность интеграции монолитных 3D-архитектур в массовое производство.
Читайте также:
Ctrl
Enter
Заметили ошЫбку
Выделите текст и нажмите Ctrl+EnterЧитайте также:
.jpg)
