Tutti i processori attualmente in commercio sono realizzati usando avanzate tecniche litografiche che permettono lo sviluppo fisico in verticale, ma dal punto di vista funzionale lavorano ancora a due dimensioni.
L’Università di Rochester è riuscita a progettare un prototipo di chip tridimensionale perfettamente funzionante alla frequenza di 1,4 GHz.
Secondo il responsabile del progetto, il professore Eby Friedman, quello realizzato non è un semplice processore ottenuto impilando diversi strati uno sopra l’altro, ma è stato specificamente progettato per ottimizzare le principali funzioni di elaborazione in senso verticale. La sincronia, la distribuzione dell’energia e il passaggio dei segnali avvengono insieme e, per la prima volta, a tre dimensioni.
Nonostante la difficoltà principale nella realizzazione del processore sia stata riuscire a coordinare i diversi layer in modo tale da farli interagire tra loro come un singolo sistema, Friedman è sicuro che questa tecnica di computazione verrà adottata nel futuro e che con questo tipo di chip si potranno fare cose impossibili con i classici processori bidimensionali.
I processori 3D potrebbero essere una possibile soluzione quando si raggiungerà il limite fisico delle attuali tecniche di miniaturizzazione, probabilmente con il processo produttivo a 22 nanometri o a 16 nanometri.
Sarà possibile aumentare il numero di layer e ognuno potrebbe essere visto come un processore che si occupa di una singola funzione, ma tutte verranno eseguite simultaneamente, ottenendo un incremento della potenza di calcolo e una riduzione dei tempi di elaborazione.
Un lettore MP3, per esempio, che integra un chip 3D potrà avere una dimensione ridotta di un decimo con una potenza computazionale dieci volte superiore.