Hochleistungsfähige Mikroprozessoren
Das vertikale Stapeln von Elementen, wodurch dreidimensional integrierte Schaltkreise (3D-IC) entstehen, erweitert das Mooresche Gesetz und ermöglicht eine neue Generation winziger und doch leistungsfähiger Geräte. Aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte wird die Wärmeabführung allerdings zu einem bedeutenden Problem. Die Wissenschaftler des EU-finanzierten Projekts "Ultra low energy vertically integrated circuits" (ULEVIS) schlugen eine einzigartige Kombination ultra-energieeffizienter 3D-IC vor, um die optimale Mikroprozessorleistung zu erreichen. Erstens werden durch die energiesparende Architektur die Wärmemanagement-Probleme behoben. Des Weiteren ermöglichen 3D-IC eine dichte Geräteintegration auf engem Raum, um so den Time-Memory Tradeoff ("Zeit-Speicher-Kompromiss") zu lösen. Das Ergebnis ist ein vertikal integrierter Schaltkreis mit einer Energieeffizienz, welche die aktueller dedizierter Prozessoren bei Weitem übersteigt. Die Projektarbeit demonstrierte, dass dringender Bedarf an Niedrigtemperaturentwürfen auf Geräteebene besteht, dem mit 3D-integrierten Systemen begegnet werden kann. Außerdem wurde das Neuromorphic Computing als neuer Anwendungsbereich hervorgehoben. Das Projektteam nahm an einer Forschungsinitiative teil, in der elektronische Komponenten mit einer Leistung von wenigen Zehnteln eines Watts zur Modellierung des menschlichen Gehirns verwendet wurden. Die Projektergebnisse wurden veröffentlicht und führten dazu, dass das Projektteam zu mehreren Projektvorschlägen in Europa eingeladen wurde.
Schlüsselbegriffe
Hochleistungs-Mikroprozessor, Integrierter Schaltkreis, Mooresches Gesetz, Leistungsdichte, Wärmeabführung, vertikal integrierter Schaltkreis, energiesparende Architektur, Wärmemanagement, Geräteintegration, Neuromorphic Computing