Científicos prometen grandes avances en el diseño de los chips 3D

Nueva forma de transferencia de información en chips multi-capa revolucionará el desarrollo de los chips.

Científicos de The University of Cambridge han desarrollado una nueva forma de transferir señales lógicas y de datos entre las diversas capas que conforman a un chip 3D, a la que denominan Spintronic Shift Register (registro de desplazamiento espintrónico), y prometen que revolucionará el desarrollo de los chips 3D.

Aunque es posible transferir datos en los chips 3D usando circuitería tradicional, es engorrosa y genera una gran cantidad de calor en un circuito 3D (chips 3D conformados por transistores alineados verticalmente, a diferencia de la alineación horizontal de los chips tradicionales o chips 2D). Spintronic Shift Register hace posible transferir información entre las diversas capas que conforman un chip 3D.

Los chips 3D permitirán superar las barreras del actual diseño de chips: litografía, material y temperatura, gracias a que permiten apilar varias capas de circuitos en un único encapsulado; sin embargo hasta el momento no existía ninguna forma de transferir información entre sus diversas capas, por lo que se tenía que destinar una gran parte de circuitería del chip a la transferencia de datos hacia las capas situadas en los niveles superior/inferior, anulando cualquier ventaja que pudieran ofrecer los chips 3D (transferencias a derecha/izquierda y/o superior/inferior) frente a los tradicionales (transferencias a derecha/izquierda).

Un equipo de científicos liderados por el profesor Russell Cowburn, asumió el reto y descubrieron que con registros de cambio espintrónicos alineados verticalmente (técnica de cierta forma similar a la usada en el desarrollo de los discos duros PMR “Perpendicular Magnetic Recording”), lograron mover datos verticalmente entre capas de circuitos 3D ultra-delgadas (2nm por capa de cobalto-hierro-boro, aisladas por una capa de rutenio de 1nm de espesor), sin requerir circuitería especializada, tan sólo usando la corriente electrónica y la rotación paralela de electrones (girando en direcciones opuestas según la corriente aplicada al campo magnético) para transferir información (en hasta un máximo de 6 a 8 capas).

La actual fase de desarrollo de la tecnología no permite la construcción de circuitos integrados a super-larga-escala, limitación que se espera superar moviendo datos magnéticamente codificados vía el flujo de corriente giro-polarizada entre capas, haciendo que la estructura de dominio completa llegue a la capa inmediatamente superior, aunque se espera que en posteriores implementaciones se pueda transferir datos bi-direccionalmente hacia las capas de nivel superior/inferior.

Link: Cambridge researchers promise breakthrough in 3D chip design  (TechEye)

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