Prima di procedere
Gli scienziati del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno introdotto una tecnologia radicalmente nuova nel mondo dei semiconduttori: i dielet. Questi componenti microscopici, ancora più piccoli rispetto agli attuali chiplet, rappresentano un'evoluzione significativa per CPU e GPU, in quanto progettati per migliorare drasticamente le prestazioni energetiche e di frequenza. Al cuore di questa innovazione sono i transistor discreti realizzati in nitruro di gallio (GaN), noti per la loro incredibile efficienza rispetto al comune silicio.
L'idea nasce dal desiderio di superare il costo elevato e la complicata integrazione del GaN, di cui la fornitura è in gran parte controllata dalla Cina. I ricercatori del MIT, alla guida di questo progetto, hanno dunque optato per una soluzione ibrida: integrare solo i transistor di nitruro di gallio nei punti chiave dei chip di silicio per massimizzare le prestazioni laddove necessario. Questa elaborata tecnica non solo riduce il consumo energetico, ma promette anche di potenziare notevolmente la frequenza operativa e l'efficienza dei processori.
Per l'implementazione della tecnologia dielet, è stato necessario sviluppare strumentazioni specifiche basate sul processo Intel a 22 nm. I transistor sono stati fabbricati con densità massimale su substrati di GaN, con dimensioni di soli 240 x 410 micrometri. Per assemblare questi minuscoli transistor sui cristalli di silicio, è stato utilizzato un processo di taglio laser di alta precisione e l'uso della rame, invece dell'oro, per saldare a temperature inferiori ai 400 °C, minimizzando così lo stress termico sui materiali.
Esperimentazioni condotte sui prototipi, come amplificatori di potenza a radiofrequenza di appena mezzo millimetro quadrato, hanno dimostrato che i chip di silicio arricchiti con dielet superano le prestazioni dei loro analoghi fatti esclusivamente di silicio. I test hanno evidenziato un significativo miglioramento dell'amplificazione del segnale, aprendo nuove possibilità nel campo delle comunicazioni e dell'elettronica di potenza.
Anche se attualmente la tecnologia del dielet non è ancora pronta per una diffusione commerciale su vasta scala, l'entusiasmo degli scienziati del MIT segnala un futuro promettente. Questo progresso potrebbe rappresentare un enorme passo avanti nelle prestazioni dei dispositivi elettronici, collocando la ricerca statunitense in una posizione di avanguardia nello sviluppo di soluzioni semiconduttive avanzate.
