دانشمندان آمریکایی برای اولین بار با الهام از ساخت آسمانخراش‌ها موفق به طراحی و تولید یک تراشه سه‌بعدی با معماری یکپارچه (مونولیتیک) شده‌اند که وعده افزایش سرعت 10‌برابری را می‌دهد و می‌تواند به آغاز عصر جدید سخت‌افزار هوش مصنوعی و نوآوری منجر شود. این دستاورد حاصل همکاری متخصصان دانشگاه‌های استنفورد، کارنگی ملون پنسیلوانیا، MIT و شرکت «اسکای‌واتر تکنولوژی» است.

یک معماری عمودی
برخلاف تراشه‌های امروزی که اجزای آنها بر بستری مسطح و دو‌بعدی قرار گرفته، کلید موفقیت تراشه جدید در معماری عمودی و شکل سه‌بعدی آن نهفته است. در این طراحی انقلابی، حافظه و واحدهای محاسبه نه در کنار هم، بلکه همچون طبقات یک آسمانخراش، روی یکدیگر چیده شده‌اند. اتصالات عمودی فوق‌العاده فشرده و پرسرعت و ترکیب دقیق و درهم‌تنیده واحدهای حافظه و محاسبات، کمک می‌کند تا مشکلاتی که پیش از این، پیشرفت در طراحی‌های مسطح تراشه را کند کرده‌ بود، حل شود. همچنین این اتصالات عمودی، نقش آسانسورهایی پرتعداد را برای جابه‌جایی عظیم داده در کوتاه‌ترین زمان ممکن، ایفا می‌کنند.
«سوبهاشیش میترا»، استاد دانشگاه استنفورد درباره این تراشه توضیح می‌دهد: «این کشف، دریچه‌ای به دوران جدید تولید و نوآوری تراشه می‌گشاید. پیشرفت‌هایی مانند این تراشه، دستیابی به بهبود عملکرد سخت‌افزاری ۱۰۰۰ برابری را نشان می‌دهد که سیستم‌های هوش مصنوعی آینده به آن نیاز خواهند داشت. در حالی که آزمایشگاه‌های دانشگاهی قبلاً تراشه‌های سه‌بعدی آزمایشی ساخته‌اند، این اولین بار است که چنین تراشه‌ای افزایش عملکرد واضحی نشان داده است.» «تاتاگاتا شریمانی»، استاد دانشگاه کارنگی ملون هم دراین باره می‌گوید: «با ادغام عمودی حافظه و محاسبه، می‌توانیم حجم بسیار بیشتری از اطلاعات را با سرعتی بالاتر منتقل کنیم؛ درست مانند آسانسورهای یک برج بلند که به ساکنان بیشتری اجازه می‌دهد همزمان بین طبقات تردد کنند.» آزمون‌های سخت‌افزاری روی نمونه اولیه نشان می‌دهد که این تراشه سه‌بعدی هم‌اکنون عملکردی حدود چهار برابر بهتر از تراشه‌های دوبعدی مشابه خود ارائه می‌دهد. از آنجا که عناصر محاسباتی بسیار سریع‌تر از سرعت جابه‌جایی داده‌ها اجرا می‌شوند، سیستم دائماً منتظر اطلاعات می‌ماند. مهندسان این گلوگاه را «دیوار حافظه» می‌نامند؛ نقطه‌ای که در آن سرعت پردازش از توانایی تراشه برای ارائه داده‌ها پیشی می‌گیرد. این تیم تحقیقاتی ادعا می‌کند که این طرح، مسیری واقع‌بینانه برای بهبود ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ برابری است و سرعت و بهره‌وری انرژی را متعادل می‌کند. با کوتاه کردن چشمگیر مسیر حرکت داده‌ها و افزودن مسیرهای عمودی بسیار بیشتر، تراشه می‌تواند هم توان عملیاتی بالاتری داشته باشد و هم در هر عملیات انرژی کمتری مصرف کند.