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IBM moviliza la Ley Moore hacia una 3D
La compañía anunció un hallazgo en la tecnología de apilamiento de chip en un ambiente de manufactura que pavimenta el camino para los chips tridimensionales que extenderá la Ley de Moore más allá de sus límites anticipados.
La tecnología – denominada “a través de vías de silicio” permite que se empaqueten los diferentes componentes de chip de forma mucho más cercana, para los sistemas más rápidos, más pequeños y con menor potencia.
El hallazgo de IBM permite el movimiento de configuraciones de chips bidimensionales horizontales a apilamientos de chip tridimensionales, que toman chips y dispositivos de memoria que tradicionalmente se asientan lado a lado de una oblea de silicón y los apila juntos uno sobre el otro. El resultado es un sándwich compacto de componentes que reducen el tamaño general del paquete de chip y eleva la velocidad a la que fluyen los datos entre las funciones en el chip.
Ernesto Hernández, Ejecutivo de la unidad de Hardware de IBM México, menciono: “Este hallazgo es el resultado de más de una década de investigación pionera en IBM. Esto nos permite movilizar chips tridimensionales del laboratorio a la fabricación a través de una variedad de aplicaciones”.
El nuevo método de la firma elimina la necesidad de tener cables de metal largos que conectan los chips bidimensionales de hoy, en lugar de sustentarse en la tecnología a través de vías de silicio que son virtualmente conexiones verticales grabadas a través de la oblea de silicón y llenas de metal. Estas vías permiten que los chips múltiples se apilen en conjunto, permitiendo que se transmita una mayor cantidad de información entre los chips.
La técnica acorta la distancia que la información en un chip necesita viajar por 1000 veces y permite la adición hasta de 100 veces más canales o vías para que fluya la información en comparación con los chips bidimensionales. Ese es el equivalente a estacionarse a diez pies del aeropuerto en un estacionamiento de muchos pisos, en lugar de estacionarse en uno de los estacionamientos que se extienden a dos millas de la terminal, permitiéndole llegar al aeropuerto más rápidamente.
IBM ya está operando chips usando la tecnología a través de la vía del silicón en su línea de manufactura y empezará a muestrear chips usando este método para los clientes en el segundo semestre del 2007, con producción en el 2008. La primera aplicación de esta tecnología a través de la vía del silicio será en chips de comunicaciones inalámbricos que irán hacia los amplificadores de potencia para las aplicaciones de LAN inalámbricas y celulares. También se aplicará tecnología tridimensional a una amplia variedad de otras aplicaciones incluyendo el servidor de alto rendimiento de IBM y los chips de súper computación, los mismos chips que dan potencia a los negocios del mundo, el gobierno y los esfuerzos científicos.
En particular, IBM está aplicando la nueva técnica a través de la vía del silicón en chips inalámbricos de comunicaciones, procesadores de potencia, chips de la súper computadora Blue Gene y para la memoria de elevada anchura de banda:
– Tecnología Tridimensional para las comunicaciones inalámbricas:
IBM está utilizando la tecnología a través de la vía del silicio para mejorar la eficiencia en los productos inalámbricos basados en el germanio de silicio hasta en un 40% lo que produce una vida más larga de las baterías. La tecnología de apilamiento tridimensional reemplaza los vínculos de alambres que son menos eficientes para transferir señales fuera del chip.
– Los procesadores de potencia exploran la tecnología tridimensional para la estabilidad de la rejilla de potencia:
Al incrementar el número de núcleos de procesadores en chips, una de las limitaciones en el desempeño es la entrega uniforme de potencia a todas las partes del chip. Esta técnica coloca la potencia más cerca de los núcleos y permite que cada núcleo tenga un amplio acceso a ese poder, incrementando la velocidad del procesador al mismo tiempo que se reduce el consumo en la potencia hasta en un 20%.
– Llevando el apilamiento tridimensional a la súper computación de blue gene y los arreglos de memoria:
La versión más avanzada de apilamiento de chip tridimensional permitirá que los chips de alto rendimiento se apilen unos encima de otros, por ejemplo, procesador sobre procesador o memoria sobre procesador. IBM está desarrollando esta tecnología avanzada convirtiendo al chip que actualmente le da la potencia a la computadora más rápida en el mundo, la súper computadora Blue Gene de IBM, a un chip tridimensional apilado. IBM también está usando la tecnología tridimensional para cambiar fundamentalmente la forma en la que las memorias se comunican con un microprocesador, mejorando significativamente el flujo de datos entre el microprocesador y la memoria. Esta capacidad permitirá una nueva generación de súper computadoras. Se está fabricando un diseño prototipo de SRAM utilizando la tecnología de apilamiento tridimensional en la línea de producción de 300-mm de IBM usando la tecnología de 65-nm-nodo.
