Processador e memória juntos
O aquecimento do processador causa um aumento na temperatura da memória,
diminuindo o tempo que os chips DRAM conseguem manter os
dados.[Imagem: Imec]
O instituto de pesquisas IMEC, da Bélgica, apresentou um chip 3D
totalmente funcional que mescla processador e memória em um único
circuito integrado.
Usando um circuito lógico CMOS criado pelo próprio IMEC e um chip de
memória DRAM comercial, os pesquisadores tentaram reproduzir ao máximo
os futuros chips voltados para aplicações móveis.
O objetivo era estabelecer os parâmetros de operação de um
processador comercial encapsulado em um chip 3D, sobretudo com relação à
dissipação de calor.
Como o chip lógico utilizado não é um processador real, como os
utilizados em notebooks e celulares, os pesquisadores inseriram
aquecedores dentro da pilha 3D para simular a dissipação em condições
realísticas de operação.
Pontos quentes
O chip 3D contém em sua estrutura um sistema de monitoramento do
estresse termo-mecânico, para avaliar o impacto do calor dissipado, e um
detector de descargas estáticas, que podem danificar o chip durante seu
manuseio.
O chip 3D de demonstração mostrou que uma aplicação real exigirá uma
espessura mínima de 50 micrômetros para o conjunto processador/memória
para que seja possível 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 e mais
confinados, o que requer estratégias próprias de captura do calor e seu
redirecionamento para o exterior do chip.
Outra conclusão importante é que o aquecimento do processador causa
um aumento na temperatura da memória, diminuindo o tempo 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.
Novas técnicas de resfriamento
"Estamos entusiasmados em atingir este marco importante. Este chip de
teste, juntamente com nossas ferramentas de projeto 3D e nossos modelos
termais representam um passo importante para a introdução da tecnologia
3D nos chips DRAM-sobre-lógica para aplicações móveis," destacou Luc
Van den Hove, do IMEC.
Embora os modelos termais tenham ajudado a identificar os pontos onde
a dissipação de calor é mais crítica, será necessário desenvolver
técnicas de resfriamento próprias para esses chips, capazes de coletar
quantidades maiores de calor em determinados pontos.
Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=chip-3d-processador-memoria&id=010150110719
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