Процессора на углеродных трубках

Принято считать, что будущее процессоров лежит во всё более совершенных техпроцессах. Сейчас в ходу 7-нм чипсеты, и это, вероятно, не предел. Но если бы кто-то создал «древний» 90-нм 3DSoC, который оказался бы намного мощнее современных решений? Например, в 50 раз. Звучит как фантастика, но именно на это намекнули на мероприятии DARPA.

Max ShulakerМакс Шалакер, старший преподаватель Массачусетского технологического института и сооснователь SkyWater Technology

Американская компания SkyWater Technology, получившая крупный грант в рамках новой программы DARPA, объявила о выпуске первой монолитной микросхемы на базе транзисторов на углеродных трубках. Несмотря на устаревший 90-нм техпроцесс, новый чип потенциально мощнее современных 7-нм процессоров в 50 раз.

Основная фишка новых 3DSoC-чипов заключается в поразительно тонких межслойных переходах, которые на несколько порядков «стройнее» того, что сейчас доступно на рынке, — например, соединений в многослойной памяти 3D NAND. Секретом успеха стал новый вид «спаек» из углеродных нанотрубок между слоями микросхемы.

Большое преимущество транзисторов на углеродных трубках заключается в низкотемпературном производстве: пластину чипа необходимо нагреть до 450 градусов по Цельсию вместо стандартных для отрасли 1000 градусов. Компания SkyWater обещает в течение года нарастить количество слоёв в монолитных чипах и поработать над минимизацией браков при производстве. Инженеры также создадут инструментарий проектирования чипов для его последующего распространения по лицензии.

Ожидается, что DARPA профинансирует проект SkyWater ещё 3,5 года. Результатом должен стать техпроцесс создания монолитных 3D-чипов с 50 миллионами транзисторов, 4 ГБ энергозависимой памяти и 9 миллионами соединений на мм². Предполагаемая скорость передачи информации между слоями — 50 Тбит/c с потреблением менее 2 пикоджоулей на бит. Невероятная близость данных к логике и минимальная задержка являются залогом высочайшей производительности.