Yeni çip tasarımı, minyatürleştirmenin sınırlarını aşmasına olanak tanıyan 41 dikey yarı iletken ve yalıtkan malzeme katmanı içeriyor
Yarı iletken transistörlerin istiflenmesi Moore yasasını aşmaya yardımcı olabilir
Çip üreticileri ürünlerini daha da küçülttükçe, tek bir çipte ne kadar bilgi işlem gücünün paketlenebileceği konusunda sınırlara doğru ilerliyorlar. Rekor kıran bir çip, sorunu atlattı ve daha sürdürülebilir elektronik cihazların üretilmesine yol açabilir.
1960’lardan beri elektroniği daha güçlü hale getirmek, temel yapı taşlarını (transistörleri) küçültmek ve çiplere daha yoğun bir şekilde yerleştirmek anlamına geliyordu. Bu eğilim, bir mikroçipteki bileşen sayısının her yıl ikiye katlanacağını öne süren Moore yasasıyla ünlüdür. Ancak bu yasa 2010 yılı civarında sarsılmaya başladı. Suudi Arabistan’daki Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden Xiaohang Li ve meslektaşları artık bu açmazdan çıkış yolunun küçülmek yerine yukarıya doğru büyümek olabileceğini gösterdi.
Yalıtkan bir malzemeyle ayrılan iki farklı türde yarı iletkenden oluşan 41 dikey katmandan oluşan bir çip tasarladılar; bu, daha önce yapılmış olanlardan yaklaşık 10 kat daha uzun bir transistör yığınıydı. Ekip, işlevselliğini test etmek için, tümü güvenilir bir şekilde benzer performansa sahip olan 600 kopya yaptı ve bu yığılmış yongalardan bazılarını, bilgisayarların veya algılama cihazlarının ihtiyaç duyduğu birkaç farklı temel işlemi uygulamak için kullandı. Çipler, istiflenmeyen daha geleneksel olanlara benzer şekilde performans gösterdi.
Li, bu yığınları üretmenin, standart yonga üretimine göre daha az enerji tüketen yöntemler gerektirdiğini söylüyor. Birleşik Krallık’taki Manchester Üniversitesi’nden ekip üyesi Thomas Anthopoulos, yeni çipin mutlaka yeni süper bilgisayarlara yol açmayabileceğini, ancak akıllı ev elektroniği ve giyilebilir sağlık cihazları gibi sıradan cihazlarda kullanılabilseydi, elektronik endüstrisinin karbon ayak izini azaltırken eklenen her katmanla daha fazla işlevsellik sunacağını söyledi.
Yığın ne kadar yükseğe çıkabilir? Anthopoulos, “Gerçekten durmak yok. Bunu yapmaya devam edebiliriz. Bu sadece ter ve gözyaşı meselesi” diyor.
Ancak Indiana’daki Purdue Üniversitesi’nden Muhammad Alam, çipin arızalanmadan önce ne kadar ısınabileceği konusunda mühendislik zorluklarının devam ettiğini söylüyor. Her katmanın ısı kattığı için bu, aynı anda birden fazla parka giyerek serin kalmaya benziyor, diyor. Alam, çipin laboratuvar dışında kullanımını pratik hale getirmek için mevcut 50°C ısı sınırının 30 derece veya daha fazla arttırılması gerektiğini söylüyor. Ancak ona göre elektronik sektörünün yakın vadede ilerlemesinin tek yolu tam olarak bu yaklaşımı benimsemek ve dikey olarak büyümek.
