Nanotürmchen machen Computer schneller

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Chip-Architektur aus Schweden setzt auf
vertikale Integration von Transistor und Datenspeicher

Archiv | 15.01.2022 | Mit einer neuen Chip-Architektur wollen Forscher der Universität Lund Computern zu bisher nicht gekannten Geschwindigkeiten bei der Datenverarbeitung verhelfen. Bisher sind Mikroprozessoren und Speicherchips flächig angeordnet. Künftig wird es Türmchen in Nanometergröße geben, die im Sockel einen rechnenden Transistor beherbergen und an der Spitze einen Datenspeicher.

Mit der neuen Architektur wollen Lars-Erik Wernersson und sein Doktorand Saketh Ram Mamidala ein grundsätzliches Problem lösen. Zwar wird der Speed immer höher, doch da Prozessor und Datenspeicher räumlich voneinander getrennt sind, geht viel Zeit für den Austausch von Daten zwischen den beiden Bauteilen drauf. Der Austausch zwischen dem Prozessor im Sockel und dem Speicher an der nur Nanometer entfernten Spitze benötigt dagegen kaum Zeit. Der mit derartigen Chips ausgestattete Computer wird zum Formel-1-Rechner.

 

Integration auf Nanodraht

Die Forscher arbeiten mit einer RRAM-Speicherzelle. Neu ist die Integration der beiden Bauteile auf einem Nanodraht, was große Möglichkeiten eröffnet, zum Beispiel verbesserte Funktionen in allen Bereichen, von Künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen bis hin zu ganz normalen Computern. Im Gegensatz zur heutigen Mikroelektronik, die vor allem auf Silizium basiert, haben die Forscher sogenannte III-V-Halbleiter gewählt. Das sind Materialien aus der dritten und fünften Gruppe des Periodensystems wie Galliumarsenid, Indiumphosphid und Borarsenid, die vor allem in der Elektro-Optik eingesetzt werden, etwa bei der Herstellung von Leuchtdioden, Halbleiterlasern und Fotosensoren. (pte)


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