La cuarta dimensión. Grada 160. Ramón Palacios

Cuando pensamos en que la tecnología avanza y se desarrollan cada vez equipos más potentes y de mayores prestaciones nos viene a la cabeza el desarrollo de chips más grandes, o duplicar su número (crecimiento bidimensional).

Sin embargo, la tecnología 3DIC (circuito integrado en tres dimensiones) desarrolla un crecimiento tridimensional, aprovechando el espacio vertical y el crecimiento para ofrecer una mejor tasa de escalabilidad de componentes.

Cuando salen al mercado nuevas CPU vienen mejoradas y con un mayor rendimiento, y esto conlleva, entre otras cosas, aumentar el número de circuitos integrados, modificar la disposición de sus componentes, es decir su arquitectura, e incrementar el número de instrucciones por ciclo, o IPC, que es la cantidad de instrucciones que un procesador ejecuta en un ciclo de reloj.

La tecnología 3DIC permite ‘apilar’ y crecer hacia lo alto, para no hacerlo a lo ancho, y de esa forma no tener que ensanchar el resultado final.

¿Cómo se produce el conexionado de componentes en tres dimensiones? Se realiza mediante vías a través del silicio, o TSV (through-silicon via); un ejemplo de este tipo de conexión son las memorias 3D-NAND, en las que varias capas de celdas de memoria se apilan verticalmente junto a las interconexiones entre sus capas.

Las vías a través del silicio, o TSV, son conexiones verticales que atraviesan por completo tanto las obleas de silicio como las superficies individuales de los circuitos integrados; de esa forma pueden empaquetarse de manera que el área usada sea mínima sin que ello suponga una reducción de la funcionalidad del chip.

Además, permite reducir las vías de comunicación existentes entre los componentes, aumentando la velocidad de las operaciones. El acoplamiento vertical se consigue haciendo pequeñísimas incisiones con láser en su proceso de fabricación.

La tecnología de circuito integrado en tres dimensiones tiene múltiples ventajas: permite una gran velocidad en la transmisión de datos, supone un bajo consumo, tiene un factor de forma reducido y también un calentamiento menor.

AMD ha anunciado la implementación de esta tecnología en sus actuales CPU Gaming para finales de este mismo año, las AMD 3D V-Cache Stack, la implementación de X3D de TSMC para Zen 3, y poder competir contra Alder Lake-S, de Intel.

La tercera dimensión ha llegado para quedarse. ¿Encontraremos alguna forma de ampliarlo a una cuarta dimensión?