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IBM stapelt Siliziumchips

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Dreidimensionale Schaltkreise sparen Platz, doch bislang exisitiert kein Verfahren, um integrierte Schaltkreise in mehreren Schichten in einem Block zu fertigen. Zwar ist der monolithische Siliziumblock noch nicht Realität, doch IBM hat immerhin ein Verfahren erfunden, wie getrennte Silizium-Chips gestapelt und miteinander kontaktiert werden können.

IBM setzt herkömmliche Verfahren der Halbleiterfertigung ein, um einen Silizium-Chip mit winzigen vertikalen Löchern zu fertigen. Diese vertikalen Durchbrüche werden mit Wolfram gefüllt und bilden auf diese Weise die Leitungsverbindungen zum nächsten Chip.

Die Stapelmethode ist als "Through-Silicon-Vias", kurz TSV, bekannt und beschäftigt die Chip-Industrie schon seit Längerem. Intel hatte einen TSV-Prototyp aus 80 Kernen vorgelegt, bei dem jeder Kern direkt mit einem Speicherchip verbunden werden soll. Rambus forscht ebenfalls an Verbindungen von Chip zu Chip und nennt das Loki, bei SanDisk heißen die Forschungsergebnisse Proximity Communication.

Doch mit IBMs Methode gelingt es zum ersten Mal, dreidimensionale Halbleiterchips mit Hunderten von Chip-zu-Chip-Verbindunge herzustellen – zwar nicht aus einem Block, aber trotzdem hochintegriert. Die Vorteile solcher Chip-Stapel sind natürlich ein geringerer Platzbedarf, aber auch eine geringere Leistungsaufnahme.

Trotzdem eignen sich solche dreidimensionalen Chips nicht für Stapel von x86-Kernen, da die Abwärme zu groß wäre. IBM sieht deshalb als erste Anwendungen eher Chips für Mobiltelefone und andere, ähnlich kleine und genügsame Mobilgeräte. (jr)