Forskere bygger 3D-processor

Forskere fra University of Rochester har bygget det, der beskrives som verdens første rigtige 3D-processor. En normal processor består af kredsløb anbragt på en flad skive. I en 3D-processor er kredsløbene anbragt i flere etager oven på hinanden. Signalerne kan dermed både flytte sig horisontalt og vertikalt i chippen. De første prototyper på 3D-processorer er egentlig kun en serie af almindelige 2D-cpu'er, der er anbragt oven på hinanden.

Men den nye 3D-chip, døbt Rochester Cube, er helt specifikt optimeret til at fungere med vertikale regnestrukturer. Den arbejder med en taktfrekvens på 1,4 GHz. Hvert lag kan tildeles en unik funktion; et lag kan f.eks. bruges til grafik og et andet lag til lydbehandling. Derfor giver det ikke længere mening at tale om en flad chip; forskerne bruger betegnelsen cube for den nye type af processor.

Den tekniske udfordring ved springet fra 2D- til 3D-processorer er dog enorm. Forskerne sammenligner det med at udvikle et trafikkontrol-system til hele USA; hvis man så tager to USA'er mere og placer dem ovenpå det første, og så skal styre trafikken så den flyder mellem ethvert tænkeligt punkt på de tre lag, så har man en ide om, hvor kompliceret en sådan struktur kan blive.

For at gøre billedet komplet bør man udskifte de to USA'er med lande som Indien og Kina, hvor trafikreglerne er helt anderledes, og det bliver tydeligt, at forskerne står overfor en kompliceret opgave.

For de teknisk interesserede findes en udførlig artikel som beskriver 3d-processoren i fagbladet VLSI Journal. Men allerede titlen Timing Driven Via Placement Heuristics for 3-D ICs antyder, at indholdet nok er rimelig akademisk.

Indtil videre er behovet for 3D-processorer begrænset - så længe transistorerne bliver stadig mindre, så der vil ikke opstå pladsproblemer på almindelig chips. Først i det øjeblik, hvor transistoren ikke kan blive mindre, kan det blive nødvendigt at stable flere lag ovenpå hinanden. Men dette tidspunkt ligger stadig langt ude i fremtiden.