1.000 Mal schneller

Neuer Klebstoff soll “Super-Prozessor” ermöglichen

(Bild: IBM)

Der Technologiekonzern 3M und Computer-Gigant IBM haben am Mittwoch die gemeinsame Entwicklung eines neuen Klebstoffs angekündigt, der in Zukunft "Super-Prozessoren" ermöglichen soll. Der Klebstoff solle dabei helfen, dichtgepackte Silizium-Türme zu fertigen, teilten die Unternehmen mit. Dabei solle eine neue Materialklasse entstehen, die es erstmals ermögliche, kommerzielle Mikroprozessoren aus Schichten von mehr als 100 separaten Chips zu bauen, die bis zu 1.000 Mal schneller seien als heutige.

"Ein solches Stacking könnte ein wesentlich höheres Integrationsniveau bei IT-Systemen und Consumer-Elektronik ermöglichen. Prozessoren könnten künftig sehr eng mit Hauptspeicher- und Netzwerkkomponenten zu einem Siliziumbaustein verbunden werden, der Chips bis zu 1.000 Mal schneller machen könnte als die heutigen schnellsten Mikroprozessoren. Dies könnte zu wesentlich leistungsfähigeren Smartphones, Tablets, Computern und Spielkonsolen führen", teilte IBM mit.

Das Ergebnis dieser Arbeit könnte die heutigen Bemühungen, Chips in die dritte Dimension - man spricht von 3D-Packaging - zu bringen, beflügeln, so der US-Konzern weiter. Eine der schwierigsten technischen Herausforderungen beim Übergang zu 3D-Chipformen bestehe darin, eine neue Art von Kleber zu entwickeln, der die Hitze effizient durch einen dicht gepackten Chipstapel abführen und von wärmeempfindlichen Bauteilen wie logischen Schaltkreisen fernhalten könne.

Bau von "Silizium-Wolkenkratzern"
"Heutige Chips, auch solche mit 3D-Transistoren, sind de facto 2D-Chips mit noch immer sehr flachen Strukturen", sagte Bernard Meyerson, Vizepräsident der Forschungsabteilung von IBM. "Unsere Wissenschaftler beabsichtigen, Materialien zu entwickeln, die es uns erlauben, sehr große Computerleistung in einen neuen Formfaktor zu bringen - den 'Silizium-Skyscraper'."

Der Konzern sei zuversichtlich, eine neue Klasse an Halbleitern schaffen zu können, die bei gleichzeitig geringerem Energieverbrauch höhere Geschwindigkeiten bereitstelle. Dies seien Schlüsselanforderungen vieler Hersteller, besonders der Anbieter von Tablets und Smartphones, so Meyerson. Wann Konsumenten die Vorzüge eines solchen "Silizium-Wolkenkratzers" erstmals genießen können, ließen die Unternehmen jedoch offen.

Verbindung gesamter Wafer
Viele Halbleitertypen, inklusive jener für Server und Spielkonsolen, benötigen heute Packaging- und Verbindungstechniken, die nur bei einzelnen Chips angewendet werden können. 3M und IBM planen die Entwicklung von Klebern, die für gesamte Siliziumwafer verwendet werden können und dabei Hunderte oder Tausende von Chips auf einen Schlag beschichten. Die heutigen Prozesse dagegen sind vergleichbar mit einem Schritt-für-Schritt-Prozess pro individuellem Chip.