DARPA發展3D單片系統單晶片技術,讓90奈7 - 工程師

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By Caitlin
at 2022-07-18T20:19

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DARPA發展3D單片系統單晶片技術,讓90奈米也能打敗7奈米製程晶片

隨著科技發展,人們逐漸認知到摩爾定律有其極限,積體電路中電晶體數量的成長,逐漸受到技術限制而減緩,由美國國防部國防高等研究計畫署(darpa)提出的電子復興計畫(electronics resurgence initiative,eri)現在似乎找到了新的出路,研究團隊使用單片3d整合技術讓90奈米晶片效能就能超越7奈米晶片。

darpa在五年內挹注15億美元的資金推動eri,目的是要重塑美國電子產業,其中一部分計畫是要推動電子產業的創新。在上周,darpa於舊金山首次舉辦的eri高峰會中,3d單片系統單晶片(3dsoc)計畫脫穎而出,該計畫的研究成員由喬治亞理工學院、史丹佛大學、麻省理工學院和skywater晶圓代工廠團隊組成,目標是要開發可建構3d單基板微系統的材料、設計工具和製造技術。

在2017年時,3dsoc團隊就公布了出色的成果,可以在矽晶片上放入200萬個奈米碳管電晶體酒測電子鼻與100萬個可變電阻式記憶體,並使用金屬層層相連。

現在研究團隊想建構垂直整合的裝置,其中包含了邏輯、記憶體和i/o元件,目的是大幅降低不同元件間資料傳輸的時間,進而達到更高的資料吞吐量。darpa微系統技術辦公室專案經理linton salmon提到,在3dsoc計畫中,研究員使用十年的理論與學術論證基礎,將流程整合到廣泛可用的晶圓廠,這將幫助在實務上釋放微電子領域的技術潛力。

相較於由離散的2d晶片建構的傳統系統相比,linton salmon提到,使用相同的電力,3dsoc的成果將能縮減50倍以上的運算時間。而為了要達成這個目標,3dsoc的設計需要支援層間互連頻寬達每秒50tb,每位元存取記憶體不得超過2皮焦耳。

因此3dsoc研究團隊需要解決傳統架構的記憶體頻寬限制、延遲以及能耗。3dsoc使用比現存設計還要複雜的2.5d或是3d的記憶體堆疊技術,以數十層的堆疊並整合可變電阻式記憶體、奈米碳管電晶體和一般矽金屬氧化物半導體場效電晶體處理器核心。

史丹佛大學的研究人員也在不同的神經網路與推測模型中,進行7奈米晶片與90奈米晶片的3dsoc設計模擬。模擬結果顯示,先進技術對比舊技術,在能耗以及執行時間上都有非常顯著的差異,7奈米3dsoc比起傳統2d的7奈米晶片,效益高323到646倍。即使是使用90奈米3dsoc設計與傳統2d的7奈米的晶片相比,經過模擬發現,90奈米3dsoc設計的晶片效益高出35到75倍。無論使用哪一類的演算法,結果都相去不遠,研究團隊共實驗了線性回歸、邏輯回歸、pagerank、單源最短路徑(sssp)和廣度優先搜尋(bfs)。

雖然模擬結果非常傑出,但是終究必須真正製造出實體,才能知道最終結果是否與模擬相同,3DSoC團隊預計以4年半的時間,生產出實際晶片。

IThome
https://www.ithome.com.tw/news/125122
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距離概念公開已過近五年,沒想到他們東西還是沒拿出來
但是卻成功獲得五角大樓資助,得以繼續研究
中國人喜歡彎道超車,美國人來個倒車超車
90nm製程透過材料與架構修改幹贏7nm,怕了吧?

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「我看不到」
「欸 我真的看不到」
「 」
「我還是什麼都看不到啊...」
「我看不到我看不到我看不到!」

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All Comments

Annie avatar
By Annie
at 2022-07-17T07:21
darpa不是都搞軍用嗎,搞3dic幹嘛
Olga avatar
By Olga
at 2022-07-22T03:27
真的搞成功 那再加上3nm不是立刻飛天
Skylar DavisLinda avatar
By Skylar DavisLinda
at 2022-07-17T07:21
就問散熱怎麼辦?
Damian avatar
By Damian
at 2022-07-22T03:27
真的做出來再說
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By Dinah
at 2022-07-17T07:21
3d ic加7奈米如何
Tom avatar
By Tom
at 2022-07-22T03:27
奈米碳管散熱應該是不用擔心啦~ 但怎麼讓奈米碳管
排列整齊還要一樣長就要擔心了
Aaliyah avatar
By Aaliyah
at 2022-07-17T07:21
發熱應該不高的樣子 有限制功耗
Erin avatar
By Erin
at 2022-07-22T03:27
到時候2奈米加3DIC該怎麼超XD
Candice avatar
By Candice
at 2022-07-17T07:21
奈米碳管是Dirac fermions 基本上沒啥電阻啦
Donna avatar
By Donna
at 2022-07-22T03:27
看到奈米碳管就先End
Valerie avatar
By Valerie
at 2022-07-17T07:21
用軟體模擬的結果啊!參數改改就可以啦!
Belly avatar
By Belly
at 2022-07-22T03:27
36D
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By Oliver
at 2022-07-17T07:21
光看內容就笑了
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By Hedy
at 2022-07-22T03:27
呵呵
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By Madame
at 2022-07-17T07:21
這個要嘛翻譯有問題要嘛就是新聞有問題
Candice avatar
By Candice
at 2022-07-22T03:27
台積電最近在整合的3D封裝技術平台,是不是類似的概
念?如果是的話,台積電已經實作量產了吧

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By Emma
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at 2022-07-18T19:46
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By Mary
at 2022-07-18T16:31
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