Os materiais usados permitem fabricar o processador a baixas temperaturas, viabilizando a fabricação de camadas sobre camadas.
[Imagem: Max M. Shulaker et al. - 10.1038/nature22994]
"Os circuitos hoje são 2D porque a fabricação de transistores de silício convencionais envolve temperaturas extremamente altas, acima dos 1.000 graus Celsius. Se você tentar construir uma segunda camada de circuitos de silício por cima [da primeira], essa alta temperatura vai danificar a camada inferior de circuitos," disse o professor Max Shulaker, principal idealizador da nova arquitetura 3D.
Os circuitos de nanotubos de carbono e a memória RRAM podem ser fabricados a temperaturas muito mais baixas, abaixo dos 200º C, de forma que podem ser fabricados em camadas sem prejudicar os circuitos abaixo, fabricados anteriormente.
Ilustração do processo de fabricação sequencial do processador 3D.
De acordo com a equipe, a nova arquitetura oferece vários benefícios simultâneos para os futuros sistemas de computação.
"Os dispositivos são melhores: a lógica feita com nanotubos de carbono pode ser uma ordem de grandeza [10 vezes] mais eficiente em termos de energia em comparação com a lógica de hoje feita a partir do silício; e, da mesma forma, a RRAM pode ser mais densa, mais rápida e mais energeticamente eficiente em comparação com a DRAM," disse o professor Philip Wong.
A equipe pretende agora iniciar uma parceria com uma fábrica de semicondutores para começar a desenvolver o processo em escala industrial.
Artigo: Three-dimensional integration of nanotechnologies for computing and data storage on a single chip
Autores: Max M. Shulaker, Gage Hills, Rebecca S. Park, Roger T. Howe, Krishna Saraswat, H.-S. Philip Wong, Subhasish Mitra