Рекордный чип обходит закон Мура, растя вверх

Поскольку производители чипов делают свою продукцию все меньше и меньше, они сталкиваются с пределом того, сколько вычислительной мощности может быть помещено в один чип. Рекордный чип обошел проблему и может привести к созданию более экологичных электронных устройств.

С 1960-х годов повышение мощности электроники означало уменьшение ее основных строительных блоков — транзисторов — и более плотную упаковку на чипах. Эта тенденция была хорошо запечатлена Закон МураЭто означает, что количество компонентов микрочипа будет удваиваться каждый год. Но примерно в 2010 году этот закон начал давать сбои. Сяохан Ли в Университете науки и технологий имени короля Абдаллы в Саудовской Аравии и его коллеги теперь показали, что вместо того, чтобы уменьшаться в размерах, выходом из этой головоломки может стать рост экономики.

Они разработали чип, который имеет 41 вертикальный слой из двух разных типов полупроводников, разделенных изолирующим материалом — транзисторный стек примерно в 10 раз выше любого из созданных ранее. Чтобы проверить его функциональность, команда сделала 600 копий, каждая из которых имела примерно одинаковую производительность, и использовала некоторые из этих сложенных чипов для реализации нескольких различных основных операций, необходимых компьютерам или сенсорным устройствам. Чипы работают так же, как и некоторые более традиционные чипы, не складывающиеся друг в друга.

Ли говорит, что для производства этих стеков требуются менее энергоемкие методы, чем для производства более стандартных чипов. Член команды Томас Антопулос в Манчестерском университете в Великобритании говорят, что новый чип не обязательно приведет к созданию новых суперкомпьютеров, но если его можно будет использовать в обычных устройствах, таких как интеллектуальная бытовая электроника и носимые устройства для здоровьяэто уменьшит углеродный след электронной промышленности предлагая при этом больше функциональности с каждым добавленным слоем.

Как высоко может подняться стек? “На самом деле остановить невозможно. Мы можем продолжать это делать. Это просто вопрос пота и слез”, – говорит Антопулос.

Однако инженерные проблемы остаются: насколько сильно может нагреться чип, прежде чем он выйдет из строя, говорит он. Мухаммад Алам в Университете Пердью в Индиане. По его словам, это немного похоже на попытку сохранить прохладу, надевая несколько парок одновременно, поскольку каждый слой добавляет тепла. По словам Алама, нынешний предел нагрева чипа в 50°C должен быть увеличен на 30 или более градусов, чтобы его было практично использовать вне лаборатории. Тем не менее, по его мнению, единственный способ развития электроники в ближайшем будущем — это использовать именно этот подход и вертикально расти.