这些研究表明，随着技术的不断发展，芯片制造领域正在不断探索新的途径和方法来提高处理能力和满足日益增长的需求。除了在三维领域中构建晶体管和使用2D半导体设计3D电路外，还有其他技术可能被应用于机器学习领域。
IEDM上发表的研究表明，除了3D硅和2D半导体，还可能存在其他能够使神经网络正常运行的技术。这些研究的结果将为芯片制造商和研究人员提供更多的选择和可能性，以满足不断增长的处理需求。
这些研究表明，随着技术的不断发展，芯片制造领域正在不断探索新的途径和方法来提高处理能力和满足日益增长的需求。除了在三维领域中构建晶体管和使用2D半导体设计3D电路外，还有其他技术可能被应用于机器学习领域。
这些研究的结果将为芯片制造商和研究人员提供更多的选择和可能性，以满足不断增长的处理需求。
3D芯片堆叠
通过堆叠芯片（Chiplet）来增加晶体管数量是硅技术的现在和未来。制造商正努力增加芯片之间的垂直连接密度，但也面临一些挑战。
其中一个挑战是改变芯片互连子集的布局。从2024年开始，芯片制造商将在硅下方构建电力传输互连，而将数据互连保留在上方。这被称为背面供电方案，对芯片制造商来说带来了各种后果。英特尔和IMEC正在研究背面供电对3D设备的影响，而IMEC还研究了名为系统技术协同优化（STCO）的3D芯片设计理念的影响。这一理念将处理器分解为基本功能，并将每个功能放在自己的小芯片上，然后通过3D堆叠和其他封装技术重新组装成一个系统。
此外，台积电也在解决3D芯片堆叠中的问题，例如热量排出。3D芯片堆叠将一个完整的计算机芯片放置在另一个芯片之上，使两个芯片之间的距离减小到不到一毫米。这种堆叠方式降低了功耗并提高了带宽。
综上所述，通过堆叠芯片和背面供电等新技术，制造商正努力应对芯片制造中的挑战。这些技术的发展将推动机器学习和其他应用的发展，满足不断增长的处理需求。
是的，您提到的这些问题和解决方案都是当前芯片制造商面临的挑战和应对方法。将更多逻辑集成到硅片上面临着晶体管缩小和芯片尺寸限制的问题。因此，将设计分解为更小的小芯片，并将它们在同一封装内连接起来，以增加硅面积是一种解决方案。2.5D芯片堆叠是一种常见的方法，其中小芯片通过短而密集的互连进行连接。然而，要传输大量数据，需要更短、更密集的连接，这就催生了3D芯片堆叠。在3D芯片堆叠中，数据传输通过集成在底部芯片中的垂直运行的物理柱（TSV）进行。这些TSV可以提高I/O密度，并降低每比特传输能量。这些新技术的发展将推动芯片制造和集成电路的进步，满足不断增长的处理需求。
是的，您提到的背面供电问题是当前芯片设计面临的一个重要挑战。随着晶体管的不断缩小，为其提供足够的电流变得更加困难。传统上，电流是通过芯片顶部的金属层供应的，但随着晶体管数量的增加，电流密度也会增加，导致电阻和功耗增加。
为了解决这个问题，一种新的解决方案是在芯片的背面提供电流，这被称为背面供电。背面供电可以通过在芯片底部添加供电网络和导线来实现，这些导线可以更紧密地排列在一起，减少电阻并提供更高的电流密度。这种方法可以提高电源效率，并减少功耗。
然而，背面供电也面临一些挑战，如热管理和可靠性。由于背面供电会产生较高的热量，因此需要有效的散热措施来保持芯片的温度在可接受范围内。此外，由于背面供电需要通过芯片底部进行连接，因此需要确保连接的可靠性和稳定性。
总的来说，背面供电是一种有潜力的解决方案，可以克服传统电源供应的限制，并提高芯片的性能和效率。然而，还需要进一步的研究和开发，以解决与背面供电相关的技术挑战。
是的，新技术确实可以通过使用硅的背面来分离电源和信号，从而节省电力并为信号路线腾出更多空间。传统上，电源和信号都是通过顶部金属层进行传输的，但这会导致能量损耗和信号互连的限制。通过在晶体管下方建立电源连接，可以创建更粗、电阻更小的电源轨，并为顶部信号互连释放空间。
此外，CFET（Complementary Field-Effect Transistor）是一种新型的晶体管结构，其中n型和p型晶体管垂直单片堆叠。这种结构可以使两个晶体管占据传统GAA、FinFET或平面架构中一个晶体管的空间，从而提供更高的集成度和更有效的CMOS逻辑电路设计。
这些新技术和结构的发展有望推动芯片制造和集成电路的进步，提高性能和效率，并解决当前面临的电源供应和信号互连的挑战。然而，这些技术还需要进一步的研究和开发，以确保其可行性和可靠性。
