Новый 3D-чип объединит логику и память

Инженеры из Стэндфордского университета создали прототип масштабируемого компьютерного чипа в формате 3D, который для уменьшения потребления электроэнергии в процессе работы объединит логическую часть и данные. Как известно, сейчас микросхемы памяти и логики – это разные электронные компоненты, которые выполняются в отдельных корпусах.

Разработчики уверены, что новая архитектура чипов позволит не только экономить на потреблении электричества, но и увеличить производительность вычислительных систем на их основе. Ведь теперь расстояние между системами хранения данных и системами их разработки будет ничтожно мало.

Команда исследователей во главе с профессорами Субасиши Митры и Филиппа Вонга из Стэндфордского университета создала проектную концепцию нового 3D чипа с использованием наноразмерных структур, соединенных в одном объеме.

Из-за практически отсутствующих расстояниях между компонентами структуры, электрический сигнал будет мгновенно переходить между областью обработки и хранения, так что в целом чип будет работать намного быстрее чем аналогичная традиционная система с разделенными микросхемами.

Прототип нового 3D чипа состоит из 4 слоев активных элементов, помещенных друг над другом – два слоя ячеек памяти зажаты как в сэндвиче между слоями логических элементов.

Кроме инновационной структуры, команда исследователей использовала также и инновационные ячейки памяти, называемые RRAM (резистивная память с произвольным доступом). В качестве полупроводника они использовали не традиционный кремний, а состав из нитрида титана, оксида гафния и платины. Особенность RRAM еще и в возможности использования более низких температур при создании самих ячеек. Это позволит наносить слои памяти уже на созданную на чипе логику, не повреждая ее при этом.

Ученые отмечают, что новые 3D чипы можно будет производить уже через несколько лет. Их можно будет применять не только в вычислительной, но и сложной измерительной технике. Так что уже в недалеком будущем мы вероятнее всего сможем пользоваться более быстродействующей и экономичной электроникой.

Источник информации: Стэндфордский университет (http://engineering.stanford.edu/news/)