3D CPU - mehrdimensionale Computerchip Struktur
- Martin Döhring
- 30. Aug. 2021
- 1 Min. Lesezeit
Bisherige CPU (ZentralprozessorEinheit) sind 2dimensional.
Ich berichte über neuartige Halbleiterbauelemente, speziell Hauptprozessoren, mit 3D oder mehrdimensionaler Struktur.
Eine Alternative ist eine hybride Architektur, bei der einzelne Schichten Halbleiter mit Qubits Kapazität aufgebracht werden. Für die CPUs ist dann aber ein erweiterter Befehlssatz im Maschinencode erforderlich um die Quantenrechenoperationen durchzuführen. Letztlich kann durch mehrfache Schichtauftragungen eine sehr große Anzahl von verfügbaren Qubits dargestellt werden.
Bei der von mir vorgestellten CPU Architektur handelt es sich um Halbleiter, wenn gleich multipolar erweitert. Bisherige Kapazität kann somit nach meiner Schätzung um Faktor 100 erweitert werden.
Wir rechnen mit einer Weiterentwicklung der herkömmlichen CPU in Richtung dreidimensional, bislang ist diese zweidimensional, in einer Ebene liegend.
Tatsächlich haben Forscher bereits multipolare Transistoren entwickeln. Für eine eher kortikale Struktur eines Chips, mit Verknüpfungen aus der Ebene heraus, sind mehrpolare Transistoren notwendig.
Aktuell verfügbare IC (Integrierte Schaltkreise, Computerchips) sind Ansammlungen (Konzentrierungen) von sehr vielen bipolaren Transistoren auf sehr begrenzter Fläche.
Die Informationsverarbeitung erfolgt in einer Ebene.
Das von mir erdachte und hier vorgestellte Halbleiterbauelement (IC, Computerchip) konzentriert sehr viele multipolare Transistoren in mehreren übereinanderliegenden Schichten.
Dieses neuartige Halbleiterbauelement hat also eine kortikale (räumliche ) Struktur der Informationsverarbeitung. Die angeordneten multipolaren Transistoren funktionieren nicht nur von „links-nach-rechts“, sondern auch von „unten-nach-oben“ und vice versa. Transistorenschichten liegen übereinander und die Transistoren sind dabei funktionell miteinander verknüpft.
Die Vorstellung der physikalischen Grundlagen erfolgte bereits 1957 durch den deutschen Physiker Kroemer.
In meiner Realisierung der heterogenen Substratkombination sind auch np-Übergänge. Allerdings haben die logischen Transistoren qua Substratkombination eine mehrbasige Ansteuerung und daraus resultierende…