Breaking Lab
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2D trifft 3D: Die Zukunft der Mikrochips!
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Die Tech-Industrie hat ein Riesenproblem! Und zwar wurden in den letzten Jahrzehnten unsere Mikrochips immer leistungsfähiger, damit das aber auch in Zukunft so weiter geht, müssen diese Strukturen auf so einem Chip immer kleiner werden. Doch das zu erreichen, wird immer schwerer und könnte Zukunft vielleicht gar nicht mehr möglich sein. Deshalb muss die Industrie jetzt kreativ werden, um weiterhin noch bessere Mikrochips garantieren zu können. Neue Ergebnisse aus der Wissenschaft machen jetzt aber Hoffnung. Die Lösung könnten nämlich 3D-Chips sein. Wo genau eigentlich das Problem mit der Verkleinerung liegt und warum gerade 3D-Chips dafür eine Lösung bieten, das klären wir jetzt!
Breaking Lab bei Instagram: breakinglab?hl=de
Dieses Video ist in meinem Breaking Lab-Team entstanden. Verantwortlich aus der Redaktion: Richard Kraft, Tabea Desch, Jacob Beautemps; Editing: Neo Sanjuan Thiele, Sören Rensch & Aron Kamenz
Kapitel
00:00 Das Chip-Problem
01:27 Grundsätzliche Funktionsweise
04:33 3D-Chip
05:29 Ergebnisse des Papers
07:28 Das große ABER
Quellen:
Quelle 1:
doi.org/10.1038/s41586-023-06860-5
Quelle 2:
www.swr.de/wissen/essenz-des-computerchips-75-jahre-transistor-100.html
Quelle 3:
www.edn.com/tsmc-approaching-1-nm-with-2d-materials-breakthrough/
Quelle 4:
www.deutschlandfunknova.de/beitrag/mikrochips-ohne-sie-liegt-die-autoindustrie-lahm
Quelle 5:
www.fr.de/ratgeber/medien/ps5-konsolen-ausverkauft-grund-sony-playstation-chef-ceo-jim-ryan-komponenten-games-zr-90216501.html
Quelle 6:
www.spektrum.de/thema/halbleiter/1357893
Quelle 7:
pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/element/Silicon
Quelle 8:
www.spektrum.de/lexikon/physik/mos-feldeffekttransistor/9983
Quelle 9:
czcams.com/video/Ygwhw5HuZJc/video.htmlsi=zZoy-cS8ymOkUEML&t=360
Quelle 10:
www.spektrum.de/news/moores-gesetz-seit-50-jahren-ungebrochen/1347443
Quelle 11:
www.eurekalert.org/news-releases/1030922
Quelle 12:
doi.org/10.1038/s44287-024-00038-5
Quelle 13:
www.nature.com/articles/d41586-023-03992-6
Quelle 14:
irds.ieee.org/images/files/pdf/2022/2022IRDS_WP-MtM.pdf
Quelle 15:
www.edn.com/tsmc-reaffirms-path-to-1-nm-node-by-2030-on-track/
Ich bin Jacob Beautemps und mache gerade meinen Doktor an der Universität zu Köln. Vor vier Jahren habe ich zusammen mit Philip Häusser diesen CZcams Kanal gegründet und seit 2018 stehe ich nun selbst vor der Kamera. In meiner Forschung an der Uni geht es um das Thema "What comprises a successful educational CZcams video?: the optimization of CZcams videos’ educational value through the analysis of viewer behavior and development via machine learning." Oder kurzgesagt: Wie lernt man auf CZcams und wie können wir das mit künstlicher Intelligenz optimieren. Dies fließt natürlich stark in meine CZcams Videos mit ein, denn hier geht es auch darum möglichst viel über Physik, Chemie, Technik und andere naturwissenschaftliche Themen zu lernen.
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Komentáře

  • @MrBAKI1997
    @MrBAKI1997 Před 2 hodinami

    Ich mag Züge

  • @sirius1559
    @sirius1559 Před 3 hodinami

    Bei der Explosion des Krakatau sind auf einer Nachbarinsel über 1000 Menschen getötet worden und man wußte nicht warum?ich habe da den Verdacht gehabt das die durch den Schall getötet wurden?

  • @be_mann
    @be_mann Před 4 hodinami

    Aber müsste der Titel nicht eher lauten, '3D Revolutioniert: Die Zukunft der Mikrochips!'? Denn aktuelle Prozessoren mit mehreren Layern werden bereits als 3D-Chips betrachtet. Diese Technologie, bekannt als '3D-Stacking' oder '3D-ICs' (integrierte Schaltungen), beinhaltet das Stapeln mehrerer Schichten von Schaltkreisen übereinander, was die Packungsdichte erhöht und die Leistungsfähigkeit verbessert. 3D-Stacking wird seit den frühen 2000er Jahren in kommerziellen Chips genutzt und erlebte in den 2010er Jahren signifikante Durchbrüche, die zu einer breiten Akzeptanz führten. Seit 2015, als die Radeon R9 Fury GPU mit High Bandwidth Memory (HBM) auf den Markt kam, wurde 3D-Stacking massentauglich gefertigt.

  • @Fraggy1972
    @Fraggy1972 Před 5 hodinami

    3D Chip... hallo Skynet! 😂

  • @AndreasIsak3
    @AndreasIsak3 Před 5 hodinami

    Nachweislich Quatsch

  • @rudolffritzroessle6581
    @rudolffritzroessle6581 Před 5 hodinami

    Hier in diesem Video wird auch nicht thematisiert, das viele Länder von Import von Lebensmittel angewiesen sind. Gerade die Ukraine und Russland sind wichtige Weizen Exporteure für Länder mit Nahrungsmittelbedarf. Bei wachsender Bevölkerung in Ländern, die eh schon Schwierigkeit haben, wären schwerwiegende Folgen zu erwarten. Weniger Angebot und steigende Preise, wie wir es ja auch direkt nach dem Russland Krieg erlebt haben. Alles nicht so einfach, wenn man es von unserer privilegierten Seite aus sieht.

  • @rudolffritzroessle6581
    @rudolffritzroessle6581 Před 5 hodinami

    Die Bio-Lebensmittel vermehrt in die Discounter, hat einen gewaltigen Nachteil für die Erzeuger. Hier geht es von der freiheitlichen Direktvermarktung in die Knechtschaft der Börsen. Zudem sind klimatisch und bodentyp bedingt Flächen nur teilweise für Bio tauglich. Man muss auch wissen , dass für den Verzehr angebauten Pflanzen auch qualitätsmäßig nicht verkauft werden können und in den Futtertrog oder Biogasanlage landen wird. Gibt es überhaupt eine zuverlässige Studie, dass der Humus Ausbau bei Bio höher sein soll? Lebendes Pflanzenmaterial bringt Humus, das ist aber im konventionellen Bereich wesentlich höher.

  • @felixbonobo
    @felixbonobo Před 6 hodinami

    Ich mag es nicht abzuschätzen was da mit KI und immer kleiner und Leistungsstärker auf uns zukommt. Vor kurzem machte ich Video Aufnahmen mit einer 249 Gramm leichten, kaum noch hörbaren Drohne mit einer 8K Auflösung. Die Detailschärfe war erschreckend und es wird nicht lange dauern, dann wird es Drohnen in Insektengröße geben. Die Frage ist, wie gefährlich wird es all das auch missbräuchlich verwenden zu können?

  • @Backstein-Ziegel
    @Backstein-Ziegel Před 6 hodinami

    Was ist mit phil passiert?

  • @lubibubi6380
    @lubibubi6380 Před 6 hodinami

    10 Jahre später. 3D trifft 4D

  • @KingBulletproof
    @KingBulletproof Před 7 hodinami

    HA, eingeLEITET 😅

  • @michaelwagner5313
    @michaelwagner5313 Před 7 hodinami

    Du bist eine Bereicherung, der man auch glauben kann. Der Blick des positiven, sympathischen Wissenschaftlers auf die Entwicklung der Welt ist angenehme, sinnvolle Freizeitgestaltung.😊

  • @Sidekix9o
    @Sidekix9o Před 8 hodinami

    cordyceps ist übrigens einer der besten heilpilze die es gibt

  • @beno2473
    @beno2473 Před 9 hodinami

    Mit KI werden wir alles schaffen, selbst die zerstörung unseres Planeten umzukehren 💪

  • @CF-qd2we
    @CF-qd2we Před 9 hodinami

    schade, dass du jetzt staatlich gesponsert bist, von der "Bundeszentrale für politische Bildung". Ab jetzt gucke ich deine Videos kritischer... :(

  • @robertmueller212
    @robertmueller212 Před 9 hodinami

    Was ist ein Ziause? 😂

  • @ryko343
    @ryko343 Před 9 hodinami

    Bei immer kleineren Strukturen kann es sein, dass der Strom sich seinen eigenen Weg sucht. In wie weit hat man diese Problem gelöst?

  • @ibinabaya6174
    @ibinabaya6174 Před 9 hodinami

    alterrrr, um wieviel mal mehr Energie steckst du da in die Redox Synthese rein als, was hinterher bei der Oxi wieder rauskommt???

  • @stefanschuhmacher7036
    @stefanschuhmacher7036 Před 9 hodinami

    In meinem Kopf herscht Vakuum, aber ab und zu kommt doch mal ein Gedanke hoch - ist das dann auch eine "Vakuumfluktuation"? 😅

  • @stefangarn1457
    @stefangarn1457 Před 9 hodinami

    8:22 😂😂😂kein Anbau von Futtermittel, der wahr gut, die Feldfrüchte erfüllen nicht automatisch Lebensmittelqualität, da bleibt über.

  • @benwinchester8819
    @benwinchester8819 Před 9 hodinami

    Ich habe das Video noch nicht gesehen aber einige andere Videos. Alles sehr gut erklärt und insgesamt toll rübergebracht. Und alles sehr interessante Themen. Danke dafür.

  • @hjordispetersohn3195
    @hjordispetersohn3195 Před 10 hodinami

    Bei dem pflanzenschutz fehlt mir ein wichtiger Aspekt: anders als beim konventionellen anbau, dürfen im Bioanbau keine SYNTHETISCHEN chemischen Pestizide verwendet werden. Chemische sind aber durchaus erlaubt. Dabei wird v.a. Kupfer eingesetzt, ein Schwermetall, dass nicht abgebaut wird und das bodenleben schädigt.

  • @SGjunky
    @SGjunky Před 10 hodinami

    WISO man nicht zwischen den Schichten eine eine Schicht Kupfer zieht, um das Dan gezielt beim Recycling in einer Anlage ( ähnlich der Galvanisirung) zum oxidieren und Dann Schmelz. Kunstoff sollte überbleiben 👍. Solche Verfahren werden auch schon hier und da genutzt.

  • @dermanu3444
    @dermanu3444 Před 11 hodinami

    Seit April 2022 wurde der AMD Ryzen 7 5800X3D zum Verkauf frei gegeben. Sind zwei Jahre, immer noch eine entwickling? Naja, hier werden Informationen gerade etwas falsch dargestellt.

  • @jogifox7298
    @jogifox7298 Před 11 hodinami

    Im Bio Obstbau werden 50 und mehr Pflanzenschutz Anwendungen ausgebracht, im integrierten Anbau weniger als 20, dazu kommt mechanische Unkraut Bekämpfung. Was Hummeln und Sandbienen aus den Plantagen verschwinde lässt. KUPFER Einsatz wurde jetzt auf 3 kg h begrenzt Die Bio groß Betriebe schaffen so wie ich das sehe das Gegenteil von dem was gut für die Natur ist.

  • @danielschwegler5220
    @danielschwegler5220 Před 12 hodinami

    ... forschen auch an 0 D Chips, die sind teilweise nur ein Atom dick.

  • @danielschwegler5220
    @danielschwegler5220 Před 12 hodinami

    Wieso beginnt ein Video mit "denn"??????????????????????????????????????????????????(?????????????????????????????????????????

    • @MAKgargos
      @MAKgargos Před 11 hodinami

      Damit es als Schleife funktioniert, tut es hier aber nicht. Beim letzten Video war es besser. Cedric von Doktor Whatson hat den Dreh schon gut raus.

    • @brathahn69
      @brathahn69 Před 8 hodinami

      war das ne frage????????????????????

  • @blackreddemon666
    @blackreddemon666 Před 12 hodinami

    Wie sieht es mit dem.aktuellen Stand im Bereich der Akkus in den Smartphones aus?

  • @SabineMartinezy
    @SabineMartinezy Před 13 hodinami

    Wie schaffen Sie es, alles so wunderschön zu machen? Einfach bezaubernd! 🍉 " 🦛*

  • @siliciumcarbid
    @siliciumcarbid Před 13 hodinami

    Ich mag Silicium.

  • @kgspollux6998
    @kgspollux6998 Před 13 hodinami

    WER WILL DAS WISSEN?

  • @geroldrainer9656
    @geroldrainer9656 Před 13 hodinami

    Wie erhöht man die Leistung von einem Daumennagel großen Chip? Indem man einen ganzen Wafer in einen riesigen Chip verwandelt. Um eventuelle Kristallfehler zu umgehen, müsste ein solcher Chip aus vielen redundanten Einzelprozessoren bestehen. Das wird aber einem beim Stapeln in der dritten Dimension auch nicht erspart bleiben. Welche Notwendigkeit gibt es denn überhaupt, Computer beliebig klein zu bauen? Der limitierende Faktor bei mobilen Geräten ist der Akku. Beliebig viel Rechenleistung im Smartphonegehäuse ist rein physikalisch nicht machbar.

  • @stephanbuschmann7028
    @stephanbuschmann7028 Před 13 hodinami

    Ich habe irgendwo mal gehört oder gelesen das, auch wenn ein Chip schon so winzig klein ist, es bei dessen planung schon darauf ankommt das man die Lichtgeschwindigkeit der Signale berücksichtigen muss. In sachen leiterbahnlänge und so. Ihr dürft mich gerne korrigieren 😊

  • @Bombus_73
    @Bombus_73 Před 13 hodinami

    Cool, jeder Sci-Fi Film oder Game hatte wo kubische Datenträger vorkommen recht mit der Zukunft der Chips 😅

  • @tobi1533
    @tobi1533 Před 13 hodinami

    1,3 qm im Stall

  • @Upuauta
    @Upuauta Před 13 hodinami

    Es gibt eine längere Strecke. Diese führt von Kapstast/Südafrike bis zu einer Stadt an der Pazifikküste in Sibirien/Russland.

  • @LaBestia2k
    @LaBestia2k Před 14 hodinami

    Ich würde gerne wählen gehen, aber es gibt nicht eine Partei die das machen würde was ich mir vorstelle. 😒

  • @DGTrauDiJoNet
    @DGTrauDiJoNet Před 14 hodinami

    Bio ist absoluter Müll, solange es nicht aus der näheren umgebung kommt und weite reisen auf sich hat. Das ist für mich kein BIO! Beispiel: 5 Kilo Kartoffeln , einmal normal und einmal Bio , dennoch aus der gleichen Firma. Die warscheinlichkiet , das hier diese wirklich sauber sind. ist extrem gering. Bio bedeutet für tiere nicht nur entsprechenden platz, sonder keine chemi sowie Medikamenten. Alleine 1 m mehr macht das problem nicht besser. Wir müssen wieder Back to the Old. Nicht permanent Fleisch, nicht täglich grünes das zu dieser zeit hier überhaupt nicht reif ist. Die frische manie ist altbacken. Sich besinnen. Nicht das 100 Brot it 100 arten ist das Problem , sondern der MENSCH! so zieht es sich durch alles durch, nicht nur bei Lebensmittel. Bio aus Amerika, china, und co ist kein Bio. allein die tansportkosten und daraus entstehenden umwelt schäden (Abgase usw. ). Zumal wird es kaum Kontrolliert und die meisten stecken unter einer decke , Siehe Nestle und KO. Wenn wir das Begriffen haben, wird es auch Besser. PS: Nebenbei, gehe ich leiber zu meinen Nachbarn und erfreue mich auf ein Frisches Bauernbrot (ALLES SELBST gemacht), sowie Milch oder Fleisch Produckte. Kosten Mehr , aber ich esse ja auch nicht jeden Tag Schnitzel oder Braten. Somit ist der Preis gerechtfertig und eine Wohltat wenn man sich nen Braten macht (Ewentuell 1 mal im Monat ). Weniger ist mehr.

  • @marcobocher5211
    @marcobocher5211 Před 14 hodinami

    Die Frage ist für mich: Wie viel Schnelligkeit kann sich die Menschheit überhaupt leisten? All das frisst Ressourcen und Energien, von denen wir ohnehin schon viel zu viel verbrauchen. Durch unsere Technikbesessenheit vergessen wir glaube ich, dass alle Ressourcen endlich sind.

    • @geroldrainer9656
      @geroldrainer9656 Před 13 hodinami

      Vorbild Natur: Eine Fliege besitzt nicht mehr Gehirn, als sie braucht, um die Bilder ihrer Facettenaugen zu verarbeiten und den Flug zu stabilisieren. Wozu sollte sie intelligenter sein? Ihr kleiner Körper könnte ein unnötig grosses Gehirn nicht ernähren. Jedes Lebewesen ist auf minimalen Ressourcenverbrauch optimiert. Nur der Mensch mit der Fähigkeit, fast alle Beschränkungen zu umgehen, lebt seine masslose Gier aus.

    • @tornado3007
      @tornado3007 Před 12 hodinami

      Wenn man allerdings ein wenig optimistisch ist dann werden wir das Ende der meisten Ressourcen nicht mitbekommen, denn die Energie wird uns so schnell nicht ausgehen und theoretisch können wir ein Material mit genügend Energie in ein anderes umwandeln

    • @marcobocher5211
      @marcobocher5211 Před 7 hodinami

      @@tornado3007 Man kann natürlich "hoffen", oder wie andere es nennen "optimistisch sein". Besser wäre, nachhaltiger zu denken und Ressourcen von vornherein zu schonen und halt nur Dinge zu machen, die den Menschen am Ende wirklich nutzen. Was dieser ganze extreme digitale Unsinn uns wirklich als Menschheit nutzt, stelle ich deutlich in Frage.

    • @tornado3007
      @tornado3007 Před 7 hodinami

      @@marcobocher5211 naja man muss nicht wirklich hoffen denn so viel Energie wie es im Universum gibt können wir in den nächsten paar Milliarden Jahren nicht verwenden und wir können schon ein Material in ein anderes umwandeln mit Energie also ist es nur eine Frage der zeit bis es in größeren Mengen genutzt wird. Und was sollen wir sonst groß sinnvolles mit dem Material machen? Die Wissenschaft in Richtung Technik zu entwickeln ist meiner Meinung nach sehr sinnvoll denn sie hat den Lebensstandard vieler Menschen deutlich verbessert

  • @Plauzi
    @Plauzi Před 14 hodinami

    Wollen wir mal realistisch sein, das wir nur von Biolebensmitteln und am besten noch vegan leben, wird nie passieren und falls doch, ist es sowieso zu spät für die Erde. wir Menschen haben diesen Planeten zerstört.😪 Ich gebe im Monat für Essen das meiste Geld aus und kaufe auch überwiegend Bio ein, wäre natürlich schön, wenn mehr Menschen Biolebensmittel bevorzugen würden, kann aber auch verstehen, dass es vielen finanziell gar nicht möglich ist. Wir haben leider seit Jahren eine sehr schlechte Politik, man kann nur hoffen, dass nach den nächsten Wahlen ein anderer Wind weht, aber da ich Pessimist bin, gehe ich nicht davon aus.🤣

  • @patty1991
    @patty1991 Před 15 hodinami

    Ach laber o.O Ich dachte die wären immer getürumt ... aber jetzt gibt es neuen zoff 😂 -> Graphen Chips .. aber mit SE (selithium) füsschen? Wegen patent und so ^^😅

  • @AustrianLinuxMemer
    @AustrianLinuxMemer Před 15 hodinami

    Star Wars in Real Life

  • @DGTrauDiJoNet
    @DGTrauDiJoNet Před 15 hodinami

    Das Problem ist generell die Wiedervertung. Siehe Grüner Punkt. Millionen von Tonnen sind ins Nirvana gegangen. weil man nicht fähig war , es wieder zu verwerten. Dies Betrifft alles was wir entwickeln. Um sich es schön zu reden kommen dann zahlen von 80 - 90% heraus , diese sind aber schnell erreicht. Und das Wertvolle ist auf dem Müll. Schon vor 10 Jahren war (mWn. Das Frauenhofer ) in der lage. Bestimmtes Plastig wieder zu ihren Uhrsprung (Öhle, Spritt usw.) zurück zu Wandeln. Solange wir hier nur neues Entwickeln aber auch nicht gleichzeitig das Wiederverwerten auf ein Nivo von 99% Anheben. Bleiben Viele Ressurcen ungenutzt auf dem Müll. Hier von Wirtschaftlichkeit zu reden ist Lobbiismus gedanken gut. Und hat hier nichts zu suchen. Wenn wir nicht Sofort alles Mögliche Nutzen, um allein Stoffe immer wieder zu gewinnenund ein zu setzen. Ist der Planet schell von diesen Erschöpft und überfüllt mit Wertvollen Rohstoff der auf dem Müll rum liegt. Auch wir wüssen schnell umdenken, denn NEU ist einfacht, reparieren ist veraltet. Solange wir so weiter denken, Wird das nichts mehr.

  • @carlosbanderas4238
    @carlosbanderas4238 Před 15 hodinami

    Marsupilami vibes.

  • @saschalinz5847
    @saschalinz5847 Před 16 hodinami

    Die sind schon von anfang an her 3D, du kannst keinen Chip mit 2D Strukturen erzeugen. Das ist unmöglich!!! 🤷‍♂️

  • @julian-roboexsoundlab5392
    @julian-roboexsoundlab5392 Před 16 hodinami

    Das Universum ist viel einfacher das beschreibt das Informationen Feld einer Jeweiligen Idee wie groß man diese erschafft Damit wächst das Universum was man selbst erschafft Es ist immer Der Spiegel von dem was du selber tust Das Wort Realität beschreibt die Reichweite der eigenen Sinne Das Wort Multiversum beschreibt die Mehrzahl von Ideen und Zeitlinien Dimensionen

  • @o-o8052
    @o-o8052 Před 16 hodinami

    Schönes Schlusswort von Dr. Schader, danke dafür! :D

  • @florianraabe4222
    @florianraabe4222 Před 16 hodinami

    Eine Besichtigung eines solchen Werkes wäre sehr interessant 👍

  • @DennisRyu
    @DennisRyu Před 16 hodinami

    Find ja immer witzig das man gleich meint da würden die Preise steigen oder es weniger gibt nur wenn man mal nachhaltiger Anbauen will... wobei ein großer Teil des Preises und Verfügbarkeit von anderen Faktoren abhängen. z.b. gezielte Vernichtung von Lebensmitteln damit der Preis künstlich hoch gehalten wird. Viel marktwirtschaflticher Unsinn für das Kapital eingesetzt wird etc. Bessere Möglichkeiten, neuere Technologien und ähnliches bringen halt auch nur dann was wenn das vernünftig eingestzt wird... was bei vielen Konzernen nur so mäßig gut passiert.

  • @pascalfranke5772
    @pascalfranke5772 Před 16 hodinami

    Hallo, Danke für das interessante und gute Video. Bitte weiter so.