Некоторые производители уже применяют в своих решениях стек микросхем, однако для обмена информацией сегодня используются довольно длинные проводники, проложенные по бокам микросхем. Еще более привычными являются решения, при которых микросхемы размещаются на печатной плате рядом друг с другом.

"Путем вытравливания отверстий процессорах, инженеры IBM намерены сократить суммарную длину проводников в тысячу раз и на 40% уменьшить энергопотребление", - сообщила вице-президент центра исследований и проектирования IBM в области электроники Лайза Су.

"Сверление" отверстий будет осуществляться с помощью химических процессов в рамках стандартного производственного процесса, основанного на КМОП-технологиях. Первые образцы новых чипов поступят к клиентам во второй половине 2007 года, а полномасштабное производство планируется развернуть в 2008 году. Первыми пользователями новых полупроводниковых продуктов станут поставщики оборудования беспроводных локальных сетей и сотовой связи.

На следующем этапе разработчики IBM собираются применить метод "пробивания дырок в кремнии" к микропроцессорам, объединив в стек серверные чипы семейства Power или чипы для суперкомпьютеров Blue Gene. Они будут располагаться над памятью с целью ускорения выполнения операций выборки данных по сравнению с существующими технологиями. Передача данных через проделанные отверстия позволит инженерам на два порядка увеличить число каналов для обмена данными с памятью.

"Сегодня у большей части процессоров имеется два или четыре ядра, а люди просят уже 8, 16 и 32, - подчеркнула Су. - Но на самом деле эффективность работы процессоров будет определяться расстоянием от памяти до ядра".

Грядет эра стеков?

В последние несколько месяцев инженеры IBM анонсировали сразу нескольких новых решений для проектирования стандартных двумерных чипов. К ним, в частности, относятся транзисторы с "металлическими затворами high-k" и встроенный вариант динамической памяти (eDRAM). Новый метод дополнит существующие подходы, в прямом смысле добавив к ним новое измерение. IBM может использовать данную технологию и в своих перспективных проектах, располагая процессоры один над другим или выстраивая "слоеный пирог", объединяющий более двух чипов.

У стековой организации интегральных схем так много преимуществ, что некоторые недавно образованные компании уже пытаются применять данную технологию для узкоспециализированных приложений, объединяя в стек массивы датчиков и логические схемы, предназначенные для обработки изображений. По словам директора проекта www.WeSRCH.com компании VLSI Research Дэйва Ламмерса, в результате, повышается качество военной оптики.

Однако коммерческих версий нет пока ни у одного поставщика, поэтому разработка IBM может стать хорошим стимулом для крупнейших производителей процессоров для ПК, которые предложат собственные варианты аналогичных конструкций. Корпорации Intel и AMD, вероятно, перейдут на подобную технологию примерно к 2010 году.

"Сегодня мы становимся свидетелями очень серьезного прорыва, - отметил Ламмерс. - С середины 60-х производители интегральных схем в своих решениях ограничивались измерениями X и Y. Новый подход должен помочь разработчикам преодолеть непроходимые ранее барьеры. Пропускная способность каналов, соединяющих логические блоки и память, будет расти, что позволит эффективно решать вопросы, связанные с энергопотреблением и тепловыделением".

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями