北极星智能电网在线讯:几十年来,“更小、更快、更便宜”已成为推动电子设备发展的魔咒。最近,美国斯坦福大学工程师又给它增加了第四个——更高。在12月15日至17日美国旧金山召开的电气和电子工程师协会(IEEE)国际电子设备大会上,斯坦福大学研究小组介绍了怎样构建一种“多层”芯片,能大大提高目前电路卡上单层的逻辑和存储芯片的性能。
斯坦福大学工程师开发出的四层“多层芯片”原型。底层和顶层是逻辑晶体管,中间是两层存储芯片层。垂直的管子是纳米级的电子“电梯”,连接逻辑层和存储层,让它们能一起工作解决问题。
左边是目前的单层电路卡,逻辑与存储芯片分隔在不同区,通过电线连接。就像城市街道,由于数据在逻辑区和存储区来来回回地传输,常会产生拥堵。右边是多层的逻辑芯片和存储芯片,形成一种“摩天大楼”式的芯片,数据通过纳米“电梯”实现立体传输,避免了拥堵。
电路卡就像繁忙的城市,在存储芯片上存储数据,通过逻辑芯片计算。当计算机繁忙时,连接逻辑芯片与存储芯片的线路就会发生“数字交通拥堵”,而“多层”芯片能终结这种拥堵。
这种新方案能在存储层上叠加逻辑层,紧密且互相连接,通过数千个纳米级的电子“电梯”在各层之间运输数据,将比目前单层逻辑芯片和存储芯片间的连线速度更快,耗电更少。
三项突破
这项研究由斯坦福大学电学工程与计算机科学教授萨博哈西斯˙米特拉和H-S˙菲利普˙翁等人负责。据研究小组介绍,他们的创新研究取得了三项突破:第一是制造晶体管的新技术,晶体管是微小的门,通过开关电流来代表1和0;第二是新型的计算机存储器,具有多层结构;第三是把制造逻辑门和存储器的新技术整合在一起,成为多层结构的新技术,这与以往的堆叠芯片完全不同。