Chip più veloci grazie ai fiocchi di neve

Armonk (USA) – Ispirandosi alla struttura molecolare delle conchiglie marine e dei fiocchi di neve, IBM ha messo a punto una nuova tecnica di isolamento elettrico che promette di incrementare le performance e tagliare i consumi energetici dei chip.

La tecnica, chiamata airgap , consiste nel creare miliardi di miscroscopici spazi vuoti tra il materiale semiconduttore (tipicamente il silicio) e le piste in rame in cui passano gli impulsi elettrici. Tali spazi sono costituiti da cavità sotto vuoto con dimensioni nell'ordine dei nanometri e, secondo gli scienziati di IBM, sono in grado di fornire un livello di isolamento elettrico assai maggiore di quello fornito dagli attuali materiali isolanti (detti in inglese insulator ). Stando alle prime prove di laboratorio, Big Blue afferma che la sua tecnica possa incrementare le performance dei processori fino al 35% e ridurre i consumi fino al 15%.

L'isolamento è necessario per minimizzare le dispersioni di corrente, che oltre a generare calore indesiderato creano interferenze fra circuiti adiacenti (rallentando la trasmissione dei dati). Trovare materiali isolanti sempre più efficaci è però divenuta una vera e propria sfida per i produttori di chip, e questo perché la miniaturizzazione rende i circuiti sempre più piccoli e vicini tra loro.

La tecnica airgap non è nuova, ed è stata studiata da diversi altri team di ricerca: gli scienziati di IBM affermano però di essere i primi ad aver messo a punto un metodo con cui controllare le molecole auto-assemblanti , chiamate copolimeri diblock , necessarie per creare le “bolle di vuoto”.

“Abbiamo cercato di emulare i processi con cui la natura crea microscopici pattern regolari, come gli strati di smalto dei nostri denti o la forma di una conchiglia marina”, ha spiegato Dan Edelstein, chief scientist del progetto di IBM.

Il big di Armonk conta di avvalersi della tecnica airgap per la produzione, a partire dal 2009 , dei chip a 32 nanometri. Della tecnologia si potranno avvalere anche le più strette partner di Big Blue, tra le quali AMD, Toshiba e Sony.

Maggiori dettagli sul progetto airgap si possono trovare in questo comunicato di IBM.