Przełom w technologii chipów: systemy 3D rewolucjonizują elektronikę!

Przełom w technologii chipów: systemy 3D rewolucjonizują elektronikę!

Rozwój wydajnych mikrochipów jest głównym tematem współczesnej elektroniki. Eksperci z RWTH Aachen i TU Dresden utworzyli nowy wspólny obszar badawczy, aby stawić czoła wyzwaniom stojącym przed technologią chipów. Projekt ten, zatytułowany „Elektronika zorientowana na przyszłość dzięki aktywnym komponentom w trzech wymiarach” (SFB/TRR-404), jest wspierany finansowo przez Niemiecką Fundację Badawczą (DFG). Według doniesień badacze tacy jak profesor Max Lemme i profesor Thomas Mikołajick kierują tym ambitnym przedsięwzięciem, którego celem jest lepsze wykorzystanie przestrzeni nad powierzchnią chipa w celu zwiększenia wydajności i szybkości przetwarzania RWTH Akwizgran.

Osiągnięto granice skalowalności tranzystorów, co wpływa na wydajność popularnych technologii chipowych. Celem SFB/TRR-404 jest zatem opracowywanie innowacyjnych systemów 3D. Integrując nowe materiały z metalizacją, znaną również jako back-end of line (BEOL), badacze dążą do pokonania ograniczeń wydajności i umożliwienia prawdziwej trójwymiarowości w projektowaniu chipów.

Współpraca i integracja

Do instytucji zaangażowanych we wspólne centrum badawcze należą AMO GmbH, Forschungszentrum Jülich, NaMLab gGmbH, Instytut Fizyki Mikrostruktur im. Maxa Plancka w Halle i Uniwersytet Ruhr w Bochum. Ta szeroka współpraca pomiędzy różnymi instytucjami sprzyja wymianie wiedzy i postępowi badań w dziedzinie mikroelektroniki. Większość z około 15 stanowisk doktoranckich i habilitacyjnych w SFB/TRR-404 została już obsadzona, a jedno dodatkowe stanowisko jest nadal otwarte.

Jednocześnie rośnie presja na branżę chipów, aby znaleźć nowe sposoby na obniżenie kosztów projektowania chipów. Według doniesień z Następna platforma Poprawa gęstości i opłacalności tranzystorów staje się trudniejsza. Badane są techniki uczenia maszynowego, aby zoptymalizować konstrukcję chipów. Google poczynił już znaczny postęp w automatyzacji procesów projektowych.

Analiza kosztów zaawansowanych projektów układów scalonych jest alarmująca. Szacunki mówią, że koszt 5-nanometrowych chipów wynosi ponad 542 miliony dolarów, z czego prawie połowa pochodzi z oprogramowania. Pokazuje to potencjał uczenia maszynowego w zakresie znacznego obniżania kosztów i promowania innowacji.

Inicjatywy edukacyjne na przyszłość

W kontekście rozwoju nowych technologii mikroelektroniki coraz większego znaczenia nabierają także inicjatywy edukacyjne. Wyzwania w branży wymagają dobrze wyszkolonych specjalistów. Temat rekrutacji i szkolenia wykwalifikowanych pracowników będzie poruszany na różnych warsztatach, m.in elektronikforschung.de zorganizowany, traktowany. Celem tych wydarzeń jest promowanie równowagi pomiędzy podażą i popytem na kwalifikacje oraz zabezpieczenie młodych talentów w dziedzinie mikroelektroniki.

Poprzez projekty współpracy i formaty warsztatów podejmowane są próby poprawy widoczności mikroelektroniki w społeczeństwie i uwidocznienia atrakcyjnych ścieżek kariery. Różnorodni aktorzy odgrywają rolę w zmianie postrzegania branży i podkreśleniu jej znaczenia.

Innowacyjna siła w projektowaniu chipów ma kluczowe znaczenie, aby przeciwdziałać stagnacji rozwoju i rosnącym kosztom w branży. SFB/TRR-404 stanowi wzorowy przykład interdyscyplinarnej współpracy mającej na celu sprostanie nadchodzącym wyzwaniom i ukształtowanie elektroniki jutra.