Nach Jahrzehnten des technologischen Fortschritts durch ständige Miniaturisierung der Transistoren, nähert sich die Halbleiterindustrie einer fundamentalen Grenze. Zukünftige Chipgenerationen müssen andere Wege gehen, um effizienter zu werden. Der österreichische Mikroelektronikspezialist AT&S hat dazu Neuerungen im Jänner präsentiert.

Die Zahl der Transistoren, die auf einen Mikrochip passen, hat sich bislang ungefähr alle zwei Jahre verdoppelt, genau wie es Intel-Mitbegründer Gordon Moore in seinem berühmten „Mooreschen Gesetz“ 1965 vorhergesehen hat. Mit jeder Verdoppelung sind Prozessoren schneller und energiesparender geworden.

In den vergangenen Jahren ist diese Entwicklung allerdings erstmals ins Stocken geraten. Die Größe eines Transistors wird mittlerweile in Atomdurchmessern angegeben und nähert sich fundamentalen physikalischen Grenzen, die mit der verwendeten Technologie nicht überwunden werden können. Die Halbleiterindustrie entwickelt deshalb neue Konzepte, um die Leistungsfähigkeit und den Strombedarf von Mikrochips auf anderem Weg weiter zu verbessern. Ein vielversprechender Ansatz ist die sogenannte heterogene Integration: Dabei werden mehrere kleine, spezialisierte Chips zu einem extrem effizienten Gesamtpaket verbunden.

„Lange Zeit haben die Halbleiterhersteller durch Miniaturisierung dafür gesorgt, dass die Mikrochips mit jeder Generation besser geworden sind. In Zukunft wird die Innovation aber vermehrt auch auf der Ebene der effizienten Verpackung und Bündelung von spezialisierten Chips passieren. AT&S kann als Technologieführer hier einen wertvollen Beitrag leisten und mithelfen, Europa in der Chipherstellung wieder mehr Gewicht zu verleihen“, sagt Gerald Reischl, VP Corporate Communications bei AT&S.

Für Anwendungen, die Mikrochips an ihre Leistungsgrenzen bringen, kommen solche komplexen Systeme aus mehreren Chips bereits zum Einsatz. Moderne Supercomputer und Datenzentren, die enorme Mengen an Information möglichst schnell und energiesparend verarbeiten müssen, setzen bereits auf Hightech-Pakete aus 47 einzelnen Chips, darunter spezialisierte Grafikkerne, die auch komplizierteste Berechnungen in Windeseile erledigen können. Die Komplexität der Recheneinheiten wird in Zukunft weiter zunehmen, weil Systeme, die auf künstliche Intelligenz setzen und komplexe Simulationen für die Wissenschaft immer mehr Rechenleistung verlangen.

AT&S hat dazu nun fortschrittliche V2X-Module und andere Neuerungen auf der Fachmesse CES in Las Vegas Anfang Jänner präsentiert. „Die CES bietet in komprimierter Form eine tolle Möglichkeit zu Netzwerken und aktuelle Applikationstrends erkennen zu können“, freut sich der Director Application Engineering BU ES Wolfram Zotter, der für AT&S vor Ort war.

Symbolbild: AT&S