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美国团队造出首颗单片3D芯片，性能较平面方案提升四倍
2025-12-15
近日，斯坦福大学、卡内基梅隆大学、宾夕法尼亚大学和麻省理工学院的工程师团队与美国最大纯半导体代工厂SkyWater合作，成功制造出美国首个在商业代工厂生产的单片3D芯片。该芯片采用垂直堆叠结构，通过超薄组件和垂直布线实现快速海量数据传输，垂直连接密度创纪录，存储与计算单元紧密交织，突破了传统二维芯片的“内存墙”和小型化瓶颈。硬件测试和仿真显示，其性能比二维芯片高出一个数量级，早期原型性能提升约四倍，未来版本在AI工作负载上可实现高达12倍的性能提升，同时能效-延迟乘积（EDP）可提升100至1000倍。该芯片采用连续工艺制造，整个过程在美国国内商业硅晶圆厂完成，标志着先进芯片架构从实验室走向大规模生产，为美国半导体创新领先地位奠定基础。
