Новая технология создания многоядерных микропроцессоров, разрабатываемая швейцарской компанией EPFL в сотрудничестве с компаниями ETH Zurich и IBM Research в рамках программы CMOSAIC, сможет увеличить производительность микропроцессоров в 10 раз, оставив энергопотребление на том же уровне. Ученые прогнозируют, что первые 3D-микропроцессоры могут стать основой для новых суперкомпьютеров в 2015 году, а такие же процессоры для настольных систем смогут появиться в 2020 году.

3D-микропроцессоры, как и большинство современных процессоров, являются многоядерными. Но в отличие от современных процессоров, ядра которых находятся на одном кристалле, друг рядом с другом, ядра новых процессоров в виде тонких пленок будут наложены одно на другое. Преимущество такой технологии заключается в том, что соединения между ядрами могут осуществляться по всей площади пленки с плотностью от 100 до 10000 соединений на квадратный миллиметр. Более многочисленные и более короткие соединения смогут гарантировать скорости обмена информацией в десятки раз превышающие нынешние значения, более низкое энергопотребление и, как следствие, более низкий нагрев микросхемы.

И, хотя эти 3D-микропроцессоры будут нагреваться меньше, нагреваться они все же будут. Поэтому команда из EPFL сосредоточила свои усилия на разработке новой, инновационной, системы охлаждения новых микропроцессоров. Между слоями полупроводниковой пленки оставляют сеть из каналов, диаметром 50 микрон. Эта сеть заполняется специальным хладагентом, который через обычный цикл испарения-конденсации, подобно обычным холодильным установкам, отводит излишки тепла от кристалла микропроцессора. Уже в начале следующего года макетная модель такой системы охлаждения будет проверена на работоспособность и эффективность, пока, правда, не на микропроцессоре, а на специализированном тестовом полупроводниковом кристалле.