"Würfel" bietet Vorteile bei der Miniaturisierung
Erster "echter" 3D-Prozessor arbeitet mit 1,4 Gigahertz
Den ersten echten 3D-Prozessor der Welt hat die University of Rochester im Staat New York mit dem "Rochester Cube" vorgestellt. Nach Ansicht der Wissenschaftler wird er den Weg weisen, wie man trotz zweidimensionaler Miniaturisierungsgrenzen weiterhin mehr Leistung auf weniger Platz komprimieren kann.
Der "Würfel ist mit 1,4 Gigahertz getaktet und wurde tatsächlich dreidimensional optimiert. "Ich
nenne ihn jetzt Cube, weil es nicht mehr einfach nur ein Chip ist", betont Eby Friedman, Professor
für Elektro- und Computertechnik in Rochester und Mitentwickler des Würfels. Bisherige Ansätze für
3D-Chips hätten einfach reguläre Prozessoren übereinander gestapelt, so der Forscher.
Das Design der Entwicklung aus Rochester dagegen sei darauf optimiert, alle wesentlichen
Funktionen vertikal über die Schichten des Prozessors zu optimieren, wie es klassische 2D-Chips
horizontal machen. Dadurch funktionieren der Universität zufolge Synchronität, Stromverteilung und
die Signalübertragung über längere Strecken damit erstmals in allen drei Dimensionen
vollständig.
"So wird Computing in Zukunft aussehen müssen", ist Friedman überzeugt. Eine harmonische
Zusammenarbeit der drei Prozessorschichten des Cubes zu erreichen sei allerdings sehr schwer. Wenn
man sich vorstelle, die USA, China und Indien mit ihren unterschiedlichen Gesetzen und
Straßenverhältnissen übereinander zu legen und dafür ein allumfassendes Verkehrsleitsystem
entwickeln zu müssen, würde dem Wissenschaftler zufolge die Komplexität des Problems für
dreidimensionale Mikrochips langsam ersichtlich.
Wesentliche Vorteile versprechen 3D-Chips im Bereich der Miniaturisierung. Horizontal werde ein
Punkt erreicht werden, wo Schaltkreise nicht mehr kleiner werden können, fasst Friedman die
entsprechende Diskussion zusammen. Die Grenzen in der dritten Dimension würden aber zu seinen
Lebzeiten sicher nicht erreicht, damit müssten sich vielleicht seine Enkel auseinandersetzen.
3D-Chips bieten im Prinzip die Möglichkeit, eine ganze Leiterplatte klein zu verpacken, so der
Wissenschaftler. Verschiedene Schichten könnten verschiedene Aufgaben übernehmen, wie
beispielsweise das Umwandeln von MP3-Dateien in Audiosignale oder die Detektion für eine
Digitalkamera. Die Elektronik eines iPods beispielsweise könne auf ein Zehntel der aktuellen Größe
geschrumpft und dabei zehnmal schneller werden.
Das Ziel, Computer durch dreidimensionale Prozessoren noch leistungsfähiger zu machen, streben
nicht nur Wissenschaftler wie in Rochester an. Auch große Hersteller verfolgen diesen Ansatz und
arbeiten an Technologien, die diese Entwicklung begünstigen. IBM-Forscher beispielsweise haben
Anfang Juni dieses Jahres eine Wasserkühlung für Computerchips vorgestellt, die sie als
vielversprechend insbesondere für 3D-Prozessoren erachten.
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