IBM Forschern gelingt Durchbruch in der Kühlung von dreidimensionalen Chips. Sie sind damit Wegbereiter für neue High Performance-Chips der Zukunft.
IBM (NYSE: IBM), Juni 2008:: Wissenschaftlern des IBM Forschungslabor Zürich und des Fraunhofer Instituts in Berlin ist die Entwicklung des Prototyps eines neuartigen, wassergekühlten gestapelten Testchips gelungen. Der Durchbruch der Forscher eröffnet neue Perspektiven in der Entwicklung zukunftsweisender dreidimensionaler Chips. Mit der neuen Kühltechnologie ist es möglich, durch haarfeine Wasserleitungen zwischen den einzelnen Prozessorebenen den 3D-Chip effizient zu kühlen.
Die dreidimensionale Integration von Computerchips zählt heute zu den vielversprechendsten Ansätzen, um auch künftig Leistungssteigerungen gemäß dem Mooreschen Gesetz zu erzielen. Eine 3D-Chip-Architektur reduziert nicht nur die Grundfläche des Chips, sondern verkürzt auch die Datenverbindungen und erhöht damit die Bandbreite für die Datenübertragung im Chip um ein Vielfaches.
Ein Durchbruch in der Entwicklung dreidimensionaler Chip-Layouts hängt wesentlich von der Kühlung bzw. Überwindung der Grenzen herkömmlicher Kühlungen ab. Gelingt die Entwicklung dreidimensionaler Chip Türme, in denen die Prozessoren nicht nebeneinander auf Silizium Oberflächen, sondern hauchdünn Lage für Lage übereinander liegen, dann können Chips in Zukunft eine Leistungsdichte erreichen, die selbst jene von Plasma- oder Atomreaktoren übertreffen kann.
Die Kühlung der neuen Chips erfordert extrem hohe Kühlleistungen. IBM verwendet im Testchip Wasser in hauchdünnen Kühlelementen mit einem Durchmesser von ca. 50 Mikrometern. Das ist nicht nur höchst effizient, sondern erlaubt auch eine je nach Anzahl der Chipebenen skalierbare Kühltechnologie. So erreicht der Prototyp eine Leistung von 180 Watt/cm2 pro Ebene, was für einen Stapelchip mit einer typischen Grundfläche von 4 cm2 absolut ausreicht.
Mit der neuen Kühlung ist den IBM Forschern die Überwindung gleich mehrerer technischer Hürden gelungen. So konnten sie ein System bauen, das sowohl den Wasserfluss durch dünnste Ebenen optimiert als auch die Elektronik gegen das Wasser isoliert – und das trotz zigtausender elektronischer Datenverbindungen, die einen 3D-Chip "spicken". Die Komplexität dieses Systems ist der des menschlichen Gehirns vergleichbar, das einerseits von Millionen Nervensträngen für die Signalverarbeitung durchzogen ist und andererseits von zehntausenden Blutkapillaren für den Nährstoff- und Wärmetransport - ohne dass sich beide Systeme gegenseitig stören.
Mehr Informationen entnehmen Sie bitte der angefügten englischsprachigen Medienmitteilung.
Hochauflösendes Bildmaterial zum Download finden Sie hier:
www.zurich.ibm.com/news/08/3D_cooling.html
Kontakt:
Dr. Gerda Ballik-Jaklitsch
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
IBM Österreich, Global Technology Services
Tel.: +43 664 618 5068
e-Mail:ballik_gerda@at.ibm.com