Prelom v čipovej technológii: 3D systémy prinášajú revolúciu v elektronike!

Prelom v čipovej technológii: 3D systémy prinášajú revolúciu v elektronike!

Vývoj efektívnych mikročipov je ústrednou témou modernej elektroniky. Odborníci z RWTH Aachen a TU Dresden založili novú oblasť spoločného výskumu na riešenie výziev v čipovej technológii. Pod názvom „Elektronika orientovaná na budúcnosť prostredníctvom aktívnych komponentov v troch rozmeroch“ (SFB/TRR-404) je tento projekt finančne podporovaný Nemeckou výskumnou nadáciou (DFG). Vedci ako profesor Max Lemme a profesor Thomas Mikolajick vedú toto ambiciózne úsilie, ktorého cieľom je lepšie využiť priestor nad povrchom čipu na zvýšenie efektívnosti a rýchlosti spracovania. RWTH Aachen.

Boli dosiahnuté hranice škálovateľnosti tranzistorov, čo ovplyvňuje výkon bežných čipových technológií. SFB/TRR-404 sa preto zameriava na vývoj inovatívnych 3D systémov. Integráciou nových materiálov do metalizácie, známej aj ako back-end of line (BEOL), sa výskumníci snažia prekonať výkonnostné limity a umožniť skutočnú trojrozmernosť v dizajne čipov.

Spolupráca a integrácia

Medzi inštitúcie zapojené do kolaboratívneho výskumného centra patria AMO GmbH, Forschungszentrum Jülich, NaMLab gGmbH, Inštitút Maxa Plancka pre mikroštruktúrnu fyziku v Halle a Ruhr University Bochum. Táto široká spolupráca medzi rôznymi inštitúciami podporuje výmenu poznatkov a posúva výskum v oblasti mikroelektroniky. Väčšina z približne 15 doktorandských a postdoktorandských pozícií v SFB/TRR-404 je už obsadená a jedno ďalšie miesto je stále otvorené.

Zároveň rastie tlak na čipový priemysel, aby našiel nové spôsoby, ako znížiť náklady v dizajne čipov. Podľa správ z Ďalšia platforma Zlepšenie hustoty a nákladovej efektívnosti tranzistorov sa stáva zložitejším. Na optimalizáciu návrhu čipu sa skúmajú techniky strojového učenia. Google už výrazne pokročil v automatizácii procesov návrhu.

Analýza nákladov na pokročilé návrhy čipov je alarmujúca. Odhaduje sa, že cena 5-nanometrových čipov je viac ako 542 miliónov dolárov, pričom takmer polovica týchto nákladov pochádza zo softvéru. To ukazuje potenciál strojového učenia výrazne znížiť náklady a podporiť inovácie.

Vzdelávacie iniciatívy do budúcnosti

V kontexte vývoja nových mikroelektronických technológií nadobúdajú čoraz väčší význam aj vzdelávacie iniciatívy. Výzvy v tomto odvetví si vyžadujú dobre vyškolených odborníkov. O téme náboru a školenia kvalifikovaných pracovníkov sa bude diskutovať na rôznych workshopoch, ako je napr elektronikforschung.de organizovaný, liečený. Cieľom týchto podujatí je podporiť rovnováhu medzi ponukou a dopytom po kvalifikáciách a zabezpečiť mladé talenty v mikroelektronike.

Prostredníctvom projektov spolupráce a formátov workshopov sa pokúšajú zlepšiť viditeľnosť mikroelektroniky v spoločnosti a zviditeľniť atraktívne kariérne cesty. Pri zmene vnímania odvetvia a zdôrazňovaní jeho dôležitosti zohráva úlohu široká škála aktérov.

Inovatívna sila v dizajne čipov je rozhodujúca, aby sa zabránilo stagnujúcemu vývoju a rastúcim nákladom v tomto odvetví. SFB/TRR-404 predstavuje príkladný príklad interdisciplinárnej spolupráce pri riešení nadchádzajúcich výziev a formovaní elektroniky zajtrajška.