Un equipo de investigación colaborativo ha demostrado lo que dice es la Primer circuito integrado monolítico 3D fabricado en una fundición comercial de EE. UU., que reporta mejoras sustanciales de rendimiento con respecto a los diseños de chips planos convencionales. El prototipo fue desarrollado por ingenieros de Stanford, Carnegie Mellon, la Universidad de Pensilvania y el MIT, y fabricado en colaboración con SkyWater Technology.
El chip se aleja de los diseños bidimensionales convencionales al apilar la memoria y la deducción directamente una encima de la otra en un proceso único y continuo. En espacio de ensamblar múltiples troqueles terminados en un paquete, los investigadores construyeron cada capa de dispositivo secuencialmente en la misma sello usando un proceso de mengua temperatura diseñado para no dañar los circuitos subyacentes, lo que resultó en una densa red de interconexiones verticales que acorta las rutas de datos entre las celdas de memoria y las unidades de enumeración.
Se observan mejoras de rendimiento doce veces mayores en las simulaciones.
Más allá de los resultados medidos del hardware, los investigadores asimismo evaluaron pilas más altas mediante simulación. Los diseños con niveles adicionales de memoria y computación mostraron una progreso de rendimiento de hasta doce veces en cargas de trabajo de estilo IA, incluidos los modelos derivados de la cimentación LLaMA de Meta. El familia sostiene por otra parte que la cimentación podría eventualmente ofrecer mejoras de 100 a 1000 veces en el producto de retardo de energía, una métrica combinada de velocidad y eficiencia, al continuar escalando la integración erecto en espacio de aminorar los transistores.
Si perfectamente los laboratorios académicos han demostrado previamente chips 3D experimentales, el equipo enfatiza que este trabajo se diferencia en que se construye en un entorno de fundición comercial en espacio de una secante de investigación personalizada. Los ejecutivos de SkyWater involucrados en el esquema describieron el esfuerzo como una prueba de que las arquitecturas 3D monolíticas pueden transferirse a los flujos de fabricación nacionales, en espacio de permanecer confinadas a las salas blancas de las universidades.
“Convertir un concepto colegial de vanguardia en poco que una taller comercial pueda construir es un desafío enorme”, dijo el coautor Mark Nelson, vicepresidente de operaciones de ampliación tecnológico de SkyWater Technology.
El equipo presentó su investigación en la Reunión Internacional de Dispositivos Electrónicos IEEE (IEDM 2025) entre el 6 y el 10 de diciembre.
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