Les deux principales raisons sont le rendement et la chaleur.

Rendement.Chaque fois que vous effectuez une étape du processus, vous obtenez moins de 100% de perfection.Disons que vous obtenez 99% de perfection par étape.Dans un processus en 20 étapes, vous seriez tombé à 82%.Dans un processus avec 1000 étapes, vous seriez tombé à 43 ppm, 43 builds réussis pour chaque million de wafers démarrés.

Chaleur.Nos conceptions existantes sont déjà limitées par la rapidité avec laquelle nous pouvons extraire la chaleur du fond de la matrice.Ainsi, ni l'opportunité de générer plus de chaleur, ni la possibilité de générer cette chaleur plus loin de l'endroit où elle peut être dissipée, ne nous sont d'aucune utilité réelle.

Cela dit, certains appareils se développent dans la 3ème dimension, liant plusieurs plaquettes finies ensemble, ce qui atténue le problème de rendement.Ces wafers empilés ont tendance à être de la mémoire, qui n'utilise rien comme la puissance d'un processeur, ce qui atténue le problème de chaleur.

L'élimination de la chaleur est le problème.

Certaines puces ont déjà une densité d'énergie plus élevée qu'un réacteur nucléaire.

Pensez à un sèche-cheveux ---- 1 500 watts avec un ventilateur air_blast pour refroidir les bobines de tungstène.Et les bobines brillent en rouge terne.

Mais que retireriez-vous de cela?

1. Le nombre de transistors par mm² de masque que vous obtiendrez serait toujours le même, vous auriez juste plus de masques
2. L'alignement de plusieurs masques est beaucoup plus difficile, plus les masques doivent être alignés.
3. Vous auriez probablement besoin de plusieurs couches d'interconnexion supplémentaires pour chaque couche de transistor supplémentaire
4. Établir une connexion entre les couches est plus difficile que d'établir une connexion au sein d'une couche.
5. La dissipation thermique serait pire

Les transistors sont beaucoup plus faciles à réaliser sur la couche inférieure, car la structure traditionnelle implique des structures "n-well" ou "p-well".

Aussi: Planarisation.

La couche de "substrat" inférieure est polie mécaniquement à un très haut degré de planéité.Les couches suivantes sur le dessus sont gravées et déposées, mais chaque fois est loin d'être parfait.Il y a un risque que des erreurs s'additionnent et que les entités ne s'alignent pas correctement sur une "masse" dans la surface.

Il y a 2 raisons principales:

1. Dissipation thermique - cela nécessite une surface de contact. Cette surface transfère la chaleur du CPU au système de refroidissement. S'il s'agit de 3D, il devient extrêmement difficile d'évacuer la chaleur des sous-couches car la surface de contact serait nettement inférieure à celle nécessaire pour maintenir le transfert thermique.

2. Rendements - ils sont de toute façon faibles dans de nombreux cas. Lorsque nVidia essayait les GTX 285/295, ils avaient des rendements initiaux inférieurs à 2% et après stabilisation du processus, ils étaient encore inférieurs à 10%. Cela signifiait qu'ils devaient couper des parties de la puce pour faire des cartes de classe inférieure à partir de la bonne partie restante. Et c'était avec un processus 2D standard qui était juste surdimensionné. Essayer de mettre quoi que ce soit en 3D aurait des rendements encore plus faibles si nous ignorions la partie chauffante.

De plus, adapter complètement le processus de fabrication (en supposant que tout le reste va bien) n'est pas quelque chose que beaucoup seraient prêts à aller de l'avant alors qu'il y a plus à avoir de la technologie actuelle.

HBM Memory a réussi à faire les choses par piles. Ce n'est pas vraiment de la 3D, cela s'appelait 2.5D en raison de seulement quelques couches et c'est une solution coûteuse. La taille du package est grande et présente des défis de gestion thermique (même si la chaleur générée est nettement inférieure à celle des processeurs). La technologie avancée d'emballage de puces qui connecte verticalement les matrices de puce DRAM à l'aide d'électrodes qui pénètrent les matrices de microns d'épaisseur à travers des trous microscopiques est venue à la rescousse dans ce cas.

Le fait est que les scientifiques d'aujourd'hui ne comprennent pas pourquoi les choses deviennent chaudes même lorsque des énergies spécifiques sont appliquées pour obtenir un résultat spécifique.

Tout dépend du potentiel d'énergie quantique pour obtenir le retournement d'un transistor (surchargé / sous-chargé) qu'ils ne peuvent pas perfectionner à cause des forces universelles qui agissent sur votre puce même si elle est blindée, les forces interagissent toujours avec ces potentiels, ces interactions sont au mieux supposées au mieux et ne semblent pas prendre en compte leur réflexion, le gaspillage d'énergie est émis depuis tous les axes de la géométrie et non directement le long du chemin de moindre résistance, ainsi que les harmoniques de la substance l'énergie est la fuite n'est pas parfaite sur le plan géométrique, mais ce n'est qu'un autre problème.

Je m'éloigne du sujet, l'empilement 3D nécessiterait des collecteurs de déchets intermédiaires qui absorbent l'énergie résiduelle de la puce au lieu d'extraire passivement les déchets.

Pensez à chaque transistor comme étant surchargé par des fluctuations dans le temps qui provoquent une émission comme une centrale électrique lors de la rupture d'un éclateur, l'énergie doit aller quelque part avant que la connexion ne soit rompue sur la première connexion mais comme ce n'est pas le cas, le transistor provoque une émission qui irradie l'énergie sous forme de chaleur en raison du crash spontané de l'énergie résiduelle qui tente de déclencher le transistor mais ne peut pas et donc elle est réfléchie ou l'énergie continue simplement à entrer en collision avec la géométrie du processeur jusqu'à ce qu'elle ne soit plus l'énergie et chaque fois qu'elle se reflète, elle se décompose en dégageant de la chaleur ..

L'astuce est d'avoir un traitement de ruissellement comme une pile de cartes dans un triangle, chaque nez de cette pyramide de cartes est suivi du début à la fin et l'énergie restante serait déchargée vers un autre processeur qui est juste là pour REMPLIR LE EXIGENCE d'absorber l'énergie résiduelle, le cas échéant.

La raison pour laquelle vous voulez qu'un autre processeur récupère l'énergie perdue est que l'énergie doit se dissiper et fonctionner naturellement, le chemin de moindre résistance se produit à de nombreuses échelles et formes, le timing est très important, plus votre horloge est rapide, plusle temps dont vous disposez pour jouer avec l'énergie dont vous disposez.