Pesquisadores desenvolvem chip 3D que integra processador e memória

Um chip 3D funcional que mescla processador e memória em um
único circuito integrado foi apresentado pelo instituto de pesquisas IMEC, da
Bélgica. Os pesquisadores tentaram reproduzir os futuros chips voltados para
aplicações móveis através de um circuito lógico CMOS criado pelo próprio IMEC e
de um chip de memória DRAM comercial.

O objetivo foi estabelecer os parâmetros de operação de um
processador comercial encapsulado em um chip 3D, principalmente em relação à
dissipação de calor.

Pelo fato de o chip lógico utilizado não ser um processador
real, os pesquisadores inseriram aquecedores dentro da pilha 3D para simular a
dissipação em condições realísticas de operação. Para avaliar o impacto do calor dissipado, o chip 3D é
formado por um sistema de monitoramento do estresse termo-mecânico, e possui um
detector de descargas estáticas, que podem danificar o chip durante seu
manuseio.

Os testes com o chip 3D mostraram que uma aplicação real
exigirá uma espessura mínima de 50 micrômetros para o conjunto
processador/memória lidar com os pontos mais quentes de
cada um deles. Devido à forte redução da capacidade de dissipação lateral,
esses pontos quentes são ainda mais quentes do que nos chips 2D atuais, o que
requer estratégias próprias de captura do calor e seu redirecionamento para o
exterior do chip.

Além disso, o aquecimento do processador causa um aumento na
temperatura da memória, diminuindo o tempo em que os chips DRAM conseguem
manter os dados. Como a própria memória gera calor, e difunde esse calor pelo
processador, o chip experimental mostrou que é inviável tentar isolar
termicamente a memória e o processador.

De acordo com Luc Van den Hove, do IMEC, o chip de teste
representa um passo importante para a introdução da tecnologia 3D nos chips
DRAM-sobre-lógica para aplicações móveis. Entretanto, será necessário
desenvolver técnicas de resfriamento próprias para ele, capazes de coletar
quantidades maiores de calor em determinados pontos.

Com informações de Inovação Tecnológica