Jannah Theme License is not validated, Go to the theme options page to validate the license, You need a single license for each domain name.
أخبار التقنية

مشكلة كبيرة في القليل من الترابطات


الوصلات البينية – تلك الأسلاك المعدنية التي يبلغ عرضها نانومترًا والتي تربط الترانزستورات في دوائر على IC – تحتاج إلى إصلاح شامل. ومع تقدم الشركات المصنعة للرقائق نحو النطاقات الخارجية لقانون مور ، أصبحت الروابط البينية أيضًا نقطة الاختناق في الصناعة.

“منذ 20-25 عامًا حتى الآن ، كان النحاس هو المعدن المفضل للتوصيلات البينية. ومع ذلك ، فقد وصلنا إلى نقطة حيث يتباطأ مقياس النحاس ، “أخبر كريس بيني من شركة IBM المهندسين الشهر الماضي في اجتماع IEEE الدولي للأجهزة الإلكترونية (IEDM). وهناك فرصة لموصلات بديلة.

يعتبر الروثينيوم مرشحًا رئيسيًا ، ولكنه ليس بسيطًا مثل مبادلة معدن بآخر ، وفقًا لبحث تم الإبلاغ عنه في IEDM 2022. يجب قلب العمليات الخاصة بكيفية تكوينها على الرقاقة رأسًا على عقب. ستحتاج هذه الوصلات الجديدة إلى شكل مختلف وكثافة أعلى. ستحتاج هذه الوصلات البينية الجديدة أيضًا إلى عزل أفضل ، وسعة أقل لإضعاف الإشارة تزيل كل مزاياها.

حتى حيث يتم ضبط التوصيلات البينية ، وقريبًا. لكن الدراسات بدأت تظهر أن المكاسب من هذا التحول تأتي بتكلفة معينة.

الروثينيوم ، والفتحات العلوية ، والفجوات الهوائية

من بين بدائل النحاس ، اكتسب الروثينيوم ما يلي. لكن الأبحاث تُظهر أن الصيغ القديمة المستخدمة في بناء الوصلات النحاسية تضر بالروثينيوم. تُبنى الوصلات النحاسية باستخدام ما يسمى بالعملية الدمشقية. يستخدم صانعو الرقائق الأوائل الطباعة الحجرية لنحت شكل الوصلة البينية في العزل الكهربائي فوق الترانزستورات. ثم يقومون بإيداع مادة مبطنة وحاجز ، مما يمنع ذرات النحاس من الانجراف إلى بقية الرقاقة لإفساد الأشياء. ثم يملأ النحاس الخندق. في الواقع ، إنه يملأه بشكل زائد ، لذلك يجب أن يتم تلميع الفائض بعيدًا.

كل هذه الأشياء الإضافية ، البطانة والحاجز ، تشغل مساحة ، بقدر 40-50 في المائة من حجم التوصيل البيني ، كما أخبر بيني المهندسين في IEDM. لذا فإن الجزء الموصل للوصلات البينية يضيق ، خاصة في التوصيلات الرأسية متناهية الصغر بين طبقات الوصلات البينية ، مما يزيد المقاومة. لكن باحثو IBM و Samsung وجدوا طريقة لبناء وصلات متباعدة من الروثينيوم متباعدة بإحكام ومنخفضة المقاومة ولا تحتاج إلى بطانة أو بذرة. تسمى هذه العملية بحفر الصخور بمساعدة المباعد ، أو SALELE ، وكما يوحي الاسم ، فهي تعتمد على مساعدة مزدوجة للطباعة الحجرية فوق البنفسجية الشديدة. بدلاً من ملء الخنادق ، فإنه يحفر روابط الروثينيوم من طبقة أو معدن ثم يملأ الفجوات بالعزل الكهربائي.

حقق الباحثون أفضل مقاومة باستخدام وصلات أفقية طويلة ورفيعة. ومع ذلك ، فإن هذا يزيد من السعة ، وبالتالي يبتعد عن المنفعة. لحسن الحظ ، نظرًا للطريقة التي يبني بها SALELE اتصالات عمودية تسمى vias – أعلى الوصلات الأفقية بدلاً من تحتها – يمكن بسهولة ملء الفراغات بين خطوط الروثينيوم الرفيعة بالهواء ، وهو أفضل عازل متاح. بالنسبة إلى هذه الوصلات البينية الطويلة والضيقة ، “الفائدة المحتملة لإضافة فجوة هوائية كبيرة … بقدر ما يصل إلى 30 بالمائة من سعة الخط ،” قال بيني.

وقال إن عملية SALELE “توفر خارطة طريق لعمليات 1 نانومتر وما بعدها”.

قضبان مدفونة ، توصيل طاقة خلفي ، ورقائق ثلاثية الأبعاد ساخنة

في وقت مبكر من عام 2024 ، تخطط إنتل لإجراء تغيير جذري في موقع الوصلات البينية التي تحمل الطاقة إلى الترانزستورات على شريحة. النظام ، المسمى توصيل الطاقة من الجانب الخلفي ، يأخذ شبكة التوصيلات البينية لتوصيل الطاقة وينقلها أسفل السيليكون ، بحيث تقترب من الترانزستورات من الأسفل. هذا له ميزتان رئيسيتان: فهو يسمح للكهرباء بالتدفق من خلال وصلات داخلية أوسع وأقل مقاومة ، مما يؤدي إلى تقليل فقدان الطاقة. وهو يحرر مساحة فوق الترانزستورات للوصلات البينية الحاملة للإشارة ، مما يعني أن الخلايا المنطقية يمكن أن تكون أصغر. (شرح باحثون من Arm والمركز البلجيكي لأبحاث تكنولوجيا النانو Imec كل شيء هنا).

في IEDM 2022 ، توصل باحثو Imec إلى بعض الصيغ لجعل طاقة الجانب الخلفي تعمل بشكل أفضل ، من خلال إيجاد طرق لتحريك النقاط النهائية لشبكة توصيل الطاقة ، والتي تسمى قضبان الطاقة المدفونة ، بالقرب من الترانزستورات دون العبث بالخصائص الإلكترونية لتلك الترانزستورات . لكنهم اكتشفوا أيضًا مشكلة مزعجة إلى حد ما ، حيث يمكن أن تؤدي قوة الجانب الخلفي إلى تراكم الحرارة عند استخدامها في رقائق مكدسة ثلاثية الأبعاد.

أولاً ، الخبر السار: عندما اكتشف باحثو imec مقدار المسافة الأفقية التي تحتاجها بين سكة الطاقة المدفونة والترانزستور ، كانت الإجابة تقريبًا صفرية. استغرق الأمر بعض الدورات الإضافية من المعالجة للتأكد من أن الترانزستورات لم تتأثر ، لكنها أظهرت أنه يمكنك بناء السكة بجوار منطقة قناة الترانزستور – على الرغم من أنها لا تزال تحتها عشرات من النانومترات. وقد يعني ذلك خلايا منطقية أصغر.

الآن الأخبار السيئة: في بحث منفصل ، قام مهندسو imec بمحاكاة عدة إصدارات من نفس وحدة المعالجة المركزية المستقبلية. كان لدى البعض نوع من شبكة توصيل الطاقة المستخدمة اليوم ، والتي تسمى توصيل الطاقة من الجانب الأمامي ، حيث يتم إنشاء جميع الوصلات البينية ، سواء البيانات والطاقة ، في طبقات فوق السيليكون. كان لدى البعض شبكات توصيل طاقة من الجانب الخلفي. وكان أحدهما عبارة عن مكدس ثلاثي الأبعاد من وحدتي CPU ، يحتوي الجزء السفلي على طاقة في الجانب الخلفي والأعلى له جانب أمامي.

تم تأكيد مزايا قوة الجانب الخلفي من خلال محاكاة وحدات المعالجة المركزية ثنائية الأبعاد. مقارنةً بالتوصيل من الجانب الأمامي ، فقد خفضت الخسارة من توصيل الطاقة إلى النصف ، على سبيل المثال. وكانت قطرات الجهد العابرة أقل وضوحًا. علاوة على ذلك ، كانت مساحة وحدة المعالجة المركزية أصغر بنسبة 8 بالمائة. ومع ذلك ، كان الجزء الأكثر سخونة من شريحة الجانب الخلفي أكثر سخونة بنحو 45 في المائة من الجزء الأكثر سخونة في شريحة الجانب الأمامي. السبب المحتمل هو أن طاقة الجانب الخلفي تتطلب تخفيف الرقاقة إلى النقطة التي تحتاج فيها إلى الارتباط بقطعة منفصلة من السيليكون لمجرد أن تظل مستقرة. تعمل هذه الرابطة كحاجز أمام تدفق الحرارة.

اختبر الباحثون سيناريو حيث وحدة المعالجة المركزية [bottom grey] مع شبكة توصيل الطاقة من الجانب الخلفي ، يتم ربطها بوحدة معالجة مركزية ثانية بها شبكة توصيل طاقة أمامية [top grey].

نشأت المشاكل الحقيقية مع 3D IC. يجب أن تحصل وحدة المعالجة المركزية العليا على قوتها من وحدة المعالجة المركزية السفلية ، لكن الرحلة الطويلة إلى الأعلى كانت لها عواقب. في حين أن وحدة المعالجة المركزية السفلية لا تزال تتمتع بخصائص انخفاض الجهد أفضل من شريحة الجانب الأمامي ، كان أداء وحدة المعالجة المركزية العليا أسوأ بكثير في هذا الصدد. واستهلكت شبكة الطاقة الخاصة بـ 3D IC أكثر من ضعف الطاقة التي يمكن أن تستهلكها شبكة شريحة أمامية واحدة. والأسوأ من ذلك ، أن الحرارة لا يمكن أن تفلت من المكدس ثلاثي الأبعاد بشكل جيد للغاية ، مع الجزء الأكثر سخونة من الجزء السفلي يموت ما يقرب من 2.5 مرة من سخونة وحدة المعالجة المركزية في الجانب الأمامي. كانت وحدة المعالجة المركزية الأعلى أكثر برودة ، ولكن ليس كثيرًا.

محاكاة 3D IC غير واقعية إلى حد ما ، كما أخبر Rongmei Chen من IMEC المهندسين في IEDM. إن تكديس وحدتي CPU متطابقتين فوق بعضهما البعض هو سيناريو غير محتمل. (من الشائع تكديس الذاكرة باستخدام وحدة المعالجة المركزية.) قال: “إنها ليست مقارنة عادلة جدًا”. لكنها تشير إلى بعض القضايا المحتملة.

من مقالات موقعك

مقالات ذات صلة حول الويب

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى

shark tank episode with keto pillskelly clarkson keto weight loss secret before and after photos 2024mach5 keto acv gummies reviewshow did kelly clarkson lose weight so quickly weight loss diet 2024maggie beer keto gummies australiakelly clarkson weight loss diet decoding her health and fitness regimen 2024malibu labs keto gummiesNew keto acv gummies reviews alert 2024 does keto acv gummies work be carefulmax ketosis keto acv gummies reviewskelly clarkson diet 2024 weight loss secrets keto gummies reviewmelissa mccarthy keto gummieskelly clarkson weight loss update before and after photos 2024 transformation on today showmentom keto gummiesketo gummies in 2024 side effects and ingredients keto gummies reviewminch keto gummies reviewsketo gummies 2024 warning keto gummies shark tank show reviews walmartmntx keto bhb gummiesshark tank keto gummies update 2024 keto gummies review keto acv gummies reviewsmr wonderful keto gummies2024 keto gummies beware keto gummies shark tank new keto gummies reviewmulittea gummies ketoproton keto acv gummies reviews my honest opinion updated they won t tell you before getting itmulittea keto gummies reviewsproton keto acv gummies walmart weight loss scam oprah never endorsed proton keto acv gummiesnano slim keto gummies reviewsx10 boost keto acv gummies scam reviews no celebrities ever endorsed keto weight loss gummiesnano slim x keto acv gummies kim kardashianketo gummies shark tank be careful acv keto gummies shark tank shark tank keto acvnano slim x keto acv gummies reviewsshark tank s keto acv gummies alert shark tank acv shark tank keto acv gummies ingredientsnano slim x keto gummies kim kardashianketo acv gummies alert keto acv gummies reviews acv keto gummies do keto acv gummiesnanoslim keto gummies reviewsketosis acv gummies reviews be careful does ketosis acv gummies work ketosis acv keto gummiesnatural keto gummiesdr oz recommendation keto gummies for kelly clarkson weight lossnegative effects of keto gummiesunveiling kelly clarkson keto gummies weight loss secret galorenextgen pharma keto gummies reviewskelly clarkson weight loss scam alert keto acv gummies for weight loss and shark tank reviewsntx bhb keto gummieskelly clarkson weight loss gummies dr oz investigates side effect resolutionsntx keto and acv gummiesketo acv gummies reviews scam watch this keto gummies acv keto gummies to lose weight workntx keto bhb gummies official sitehow did kelly clarkson lose weightntx keto bhb salt gummieskelly clarkson weight loss secret diet kelly clarkson lose weight kelly clarkson weight loss 2024ntx keto gummies cnn newskelly clarkson secret sauce for accelerated keto weight loss what did kelly clarkson do to lose weightntx keto gummies official websitekelly clarkson journey to lose weight naturallyntx nutrition keto acv gummies reviewsketo acv gummies reviews scam or not watch this keto gummies acv keto gummies to lose weight worknucentix keto acv gummies reviewsthe truth about acv keto gummies do they really help you lose weightnucentix keto gummies shark tankwhat did kelly clarkson use for weight loss how did kelly clarkson lose so much weightnucentix keto gummy gummieskelly clarkson weight loss story dr oz analysis on ozempicnumber 1 keto gummiesdr oz on ozempic evaluating kelly clarkson weight lossnumber one keto gummiesdr oz and kelly clarkson discussing weight loss with ozempic and keto gummiesnutra haven keto acv gummieshow kelly clarkson lost weight weight loss journeynutrafaza keto gummieskelly clarkson weight loss regimen unveiled by dr oz the magic of ozempic and keto gummiesnutribolidos keto gummies reviewskelly clarkson and ozempic dr oz perspective on losing weightnutrocell keto acv gummies reviewsdr oz rapid weight loss plan warning dr oz weight loss dr oz weight loss pillsnuu3 keto gummies reviewskelly clarkson keto pills experience acv s role in weight loss successnxt nutrition keto gummieskelly clarkson weight loss boost power of acv and keto pillsofficial keto gummiesketo gummies acv two pillars of kelly clarkson weight lossoprah and keto fusion gummieskelly clarkson keto pill revelation acv s role in her weight lossoprah and royal keto gummieskelly clarkson keto pills and gummies sweet path to weight loss successoprah endorsed keto gummiesunlocking weight loss secrets kelly clarkson acv and keto pill experienceoprah f1 keto gummiesdr oz weight loss pills kelly clarkson keto gummies review and before and afteroprah keto apple cider gummiesKeto Gummies For Weight Loss Shark Tank Simpli Acv Ketooprah keto flo gummiesshark tank keto acv gummies scam reviews and customer support real and honestoprah keto gummies where to buyshark tank keto gummies alert keto gummies reviews kelly clarkson keto gummiesoprah lifetime keto acv gummiesshark tank keto gummies to quit smoking and cure copd deepfake scam ads are everywhere on facebookoprah lifetime keto gummiesketo acv gummies shocking truth keto gummies shark tank keto acv gummies keto crave reviewsoprah slim candy keto gummiesdr oz diet kelly clarkson approach to weight lossoprah true form keto gummiesthe real truth about kelly clarkson s extreme weight loss dietoprah ultimate keto gummieskelly clarkson diet dr oz s prescription for weight lossoprah winfrey simpli acv keto gummieskelly clarkson ozempic diet what dr oz says about her weight lossoprahs acv keto gummieskelly clarkson weight loss ozempic diet dr oz weighs in on her weight lossoprahs keto and acv gummiesexploring kelly clarkson weight loss diet dr oz discusses ozempic or keto gummiesopras keto gummieskelly clarkson weight loss secret diet exclusive before and after photosopti burner keto gummies reviewstransform your health with 3 pack slimx keto acv gummiesoptima keto acv gummiesslim labs acv keto gummies be careful does slim labs acv keto gummies work watch this reviewoptimal keto acv gummies customer service numberweight loss with apple cider vinegar slimsculpt keto acv gummies reviewoptimal keto acv gummies do they workketo acv gummies keto acv gummies the legit keto acv pure slim keto acv gummiesoptimal keto acv gummies side effectsignite keto gummies reviews does ignite keto gummies work ignite keto gummiesoptimal keto and acv gummies reviewsbiopure keto gummies reviews does biopure keto gummies work biopure acv keto gummiesoptimal keto gummies reviewessential keto gummies reviews weight loss be careful does essential keto gummies workoptimal keto plus acv gummies reviewshale and hearty keto gummies reviews new alert does hale and hearty keto gummies workoptimum keto and acv gummiessummer keto acv gummies reviews new alert does summer keto acv gummies work be carefuloptimum keto gummieskelly clarkson weight loss scam features keto gummies with fake reviews here s how it worksoptimum keto plus acv gummiesketo gummies reviews alert keto gummies for weight loss peoples ketooptiplex keto gummies amazonnew keto acv gummies beware acv keto gummies acv gummies review acv gummies reviewsoptiplex keto gummies redditdr oz keto gummies kelly clarkson strategies for losing weight effectivelyoptislim keto acv gummieskelly clarkson keto gummies dr oz negative reviews bad complaints side effectsorange county keto gummies canadaessential keto gummies review warning essential keto gummies side effectsorange county keto gummies reviewsuccess strategies kelly clarkson roadmap to effective weight loss in 2024orange county keto gummies reviewskelly clarkson weight loss keto gummies dr oz overview of side effect resolutionsoriginal keto acv gummieskelly clarkson weight loss gummies dr oz analyzes side effects and solutionsover the counter keto gummiesdr oz verdict on kelly clarkson weight loss gummies side effect solutions exploredperma health keto gummieskelly clarkson keto gummies dr oz verdict on their effectiveness for weight lossperma health keto gummies canadabest keto gummies for effective weight loss 2023 keto dietpower keto gummies ingredientskelly clarksons 2023 keto gummies weight loss truthpower keto gummies oprahketo gummies shark tank 2024 best keto gummies from shark tank showpower keto gummies pioneer womanketo acv gummies reviews scam watch this keto gummies what s the best keto acv gummiespower keto gummies reviewketo gummies review beware keto bhb gummies reviews keto apple cider vinegarpower keto gummies shark tankweight loss exposing apple cider gummies kelly clarkson s truthpremium blast acv keto gummiesgood keto gummies reviews scam exposed or legit goodketo acv bhb gummy formulapremium blast keto acv gummies 340 mgketo gummy kelly clarkson fun and effective keto weight losspremium blast keto acv gummies ingredientsgood keto acv gummies good keto gummies us reviews official 100 safe does it really work or notpremium blast keto gummies shark tank