全球首次成功將集成穩(wěn)壓器內(nèi)置于3-D芯片底部,，據(jù)IBM和哥倫比亞大學(xué)研究員表示,，目前正在ISSCC（International Solid State Circuits Conference，國際固態(tài)電路會(huì)議）上證明硅中介層內(nèi)含磁性電感器的必要性和可行性,。

在將磁性電感器置于3-D芯片底部，其過程展示了如何將平時(shí)設(shè)計(jì)中認(rèn)為體積較大的分立元器件--穩(wěn)壓器被集成到其他CMOS設(shè)計(jì)流程中,。盡管TSVs和其他穩(wěn)壓器元件沒在其中,，但其示范性概念驗(yàn)證展示了位于硅中介層的穩(wěn)壓器如何成功被集成到未來的3-D芯片中。

“我們目前已經(jīng)完成了這一步,，那就是將功率電感器放到我們所說的2.5-D硅中介層中,，請(qǐng)注意目前由于TSVs技術(shù)的缺失，這里嚴(yán)格來說并非3-D”,，哥倫比亞大學(xué)Ken Shepard教授指出,，“下一步我們將致力于突破完成真正意義上的3-D堆疊芯片，即芯片內(nèi)部的硅中介層將不但內(nèi)置功率電感器,，而且也包含傳動(dòng)系統(tǒng),。該傳動(dòng)系統(tǒng)主要完成晶體管控制功率電感器從而使電流通過中介層傳送到達(dá)芯片頂層的CMOS器件中。”

目前的穩(wěn)壓器和其他分立器件一樣,，和分立IC芯片被一起焊接到PCB板上,，與芯片插腳連接到一起，由板上的配電網(wǎng)絡(luò)電路芯片封裝插腳提供足夠大的電流來進(jìn)行驅(qū)動(dòng),。因此,，電源的損耗和完整性成為設(shè)計(jì)思量的兩大令人頭疼的問題。盡管如此,，隨著穩(wěn)壓器置于3-D芯片的時(shí)代即將到來,，未來的具有自動(dòng)調(diào)整的3-D CMOS芯片將容許這些低壓高電流的電路回路存在，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的負(fù)載來改善整體能效,，將達(dá)到20%,。

未來置于硅中介層的穩(wěn)壓器也會(huì)根據(jù)智能節(jié)能技術(shù)的需求為現(xiàn)代處理器和存儲(chǔ)芯片提供相應(yīng)的電壓,。比如，通過控制電壓和頻率使之匹配于工作負(fù)載的電流,。該研究者宣布集成穩(wěn)壓器（IVR）將能在未來的CMOS芯片中實(shí)現(xiàn)納秒級(jí)響應(yīng),，而目前芯片外的穩(wěn)壓器只能實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)的響應(yīng)，將在多核處理器中通過轉(zhuǎn)換電感來完成電壓轉(zhuǎn)換中,，起到平衡工作負(fù)載的作用,。

通過哥倫比亞研究設(shè)計(jì)，并由其合作伙伴IBM對(duì)芯片進(jìn)行封裝,，宣布該IVR技術(shù)將為其全國數(shù)據(jù)中心節(jié)省了270萬美元的電力成本,。