Gibag-o ni Chiplet ang mga chips

Niadtong 1965, ang co-founder sa Intel nga si Gordon Moore mipahayag kung unsa ang nahimong "Moore's Law." Sulod sa kapin sa tunga sa siglo gipaluyohan niini ang makanunayon nga mga kadaugan sa integrated-circuit (IC) nga performance ug nagkunhod nga gasto—ang pundasyon sa modernong digital nga teknolohiya. Sa laktud: ang gidaghanon sa mga transistor sa usa ka chip halos doble matag duha ka tuig.

Sulod sa mga tuig, ang pag-uswag nagsubay niana nga ritmo. Karon ang hulagway nagbag-o. Ang dugang nga pagkunhod nahimong lisud; Ang mga gidak-on sa feature kay gamay ra sa nanometer. Ang mga inhenyero nagdagan sa pisikal nga mga limitasyon, labi ka komplikado nga mga lakang sa proseso, ug pagtaas sa gasto. Ang gagmay nga mga geometriya usab nagpaubos sa mga abot, nga naghimo sa taas nga gidaghanon sa produksyon nga mas lisud. Ang pagtukod ug pag-operate sa usa ka nanguna nga panday nanginahanglan daghang kapital ug kahanas. Busa daghan ang nangatarongan nga ang Balaod ni Moore nawad-an sa alisngaw.

Kana nga pagbalhin nagbukas sa pultahan sa usa ka bag-ong pamaagi: mga chiplet.

Ang chiplet usa ka gamay nga die nga naghimo sa usa ka espesipikong function-sa panguna usa ka hiwa sa kaniadto usa ka monolithic chip. Pinaagi sa paghiusa sa daghang mga chiplet sa usa ka pakete, ang mga tiggama mahimo’g magtipon sa usa ka kompleto nga sistema.

Sa monolithic nga panahon, ang tanan nga mga gimbuhaton nagpuyo sa usa ka dako nga die, mao nga ang usa ka depekto sa bisan asa maka-scrap sa tibuok chip. Uban sa mga chiplet, ang mga sistema gitukod gikan sa "kilala nga maayo nga mamatay" (KGD), nga labi nga nagpauswag sa ani ug kahusayan sa paggama.

Ang heterogeneous integration—paghiusa sa mga dies nga gitukod sa lain-laing mga node sa proseso ug alang sa lain-laing mga function-naghimo sa mga chiplet nga labi ka kusgan. Ang high-performance compute blocks makagamit sa pinakabag-o nga mga node, samtang ang memory ug analog circuits magpabilin sa hamtong, cost-effective nga mga teknolohiya. Ang resulta: mas taas nga performance sa mas ubos nga gasto.

Ang industriya sa awto labi nga interesado. Ang mga dagkong automakers naggamit niini nga mga pamaagi aron sa pagpalambo sa umaabot nga in-vehicle nga mga SoC, nga adunay mass adoption nga gipunting human sa 2030. Ang mga chiplets nagtugot kanila sa pag-scale sa AI ug mga graphic nga mas episyente samtang nagpauswag sa mga abot-nagpataas sa performance ug functionality sa automotive semiconductors.

Ang ubang mga piyesa sa awto kinahanglan nga makatagbaw sa higpit nga mga sukdanan sa kaluwasan sa pag-andar ug busa nagsalig sa mga tigulang, napamatud-an nga mga node. Samtang, ang mga modernong sistema sama sa advanced driver-assistance (ADAS) ug software-defined vehicles (SDVs) nangayo ug mas daghang compute. Gitultolan sa mga chiplet kana nga gintang: pinaagi sa paghiusa sa mga microcontroller nga klase sa kaluwasan, dako nga memorya, ug kusgan nga mga accelerator sa AI, ang mga tiggama mahimo’g ipahiangay ang mga SoC sa matag panginahanglanon sa awto — mas paspas.

Kini nga mga bentaha labaw pa sa mga awto. Ang mga arkitektura sa chiplet mikaylap sa AI, telecom, ug uban pang mga dominyo, nga nagpadali sa kabag-ohan sa mga industriya ug paspas nga nahimong haligi sa mapa sa semiconductor.

Ang paghiusa sa chiplet nagdepende sa mga compact, high-speed nga die-to-die nga koneksyon. Ang yawe nga enabler mao ang interposer—usa ka intermediate layer, kasagaran silicon, sa ilawom sa mga dies nga nagtultol sa mga signal sama sa gamay nga circuit board. Ang mas maayo nga mga interposer nagpasabot sa mas hugot nga pagdugtong ug mas paspas nga pagbayloay sa signal.

Ang advanced packaging nagpauswag usab sa paghatud sa kuryente. Ang mga dasok nga han-ay sa gagmay nga metal nga mga koneksyon tali sa mga mamatay naghatag og igong agianan alang sa kasamtangan ug data bisan sa hugot nga mga luna, nga makahimo sa high-bandwidth nga pagbalhin samtang naghimo sa episyente nga paggamit sa limitado nga lugar sa pakete.

Ang mainstream nga pamaagi karon mao ang 2.5D integration: pagbutang og daghang mga dies nga magkatabi sa usa ka interposer. Ang sunod nga paglukso mao ang 3D integration, nga ang mga stack mamatay nga patayo gamit ang through-silicon vias (TSVs) para sa mas taas nga densidad.

Ang paghiusa sa modular nga disenyo sa chip (nagbulag nga mga gimbuhaton ug mga klase sa sirkito) nga adunay 3D stacking makahatag og mas paspas, mas gamay, mas episyente sa enerhiya nga mga semiconductor. Ang co-locating memory ug compute naghatod og dako nga bandwidth sa dagkong mga dataset—maayo alang sa AI ug uban pang high-performance workloads.

Ang vertical stacking, bisan pa, nagdala og mga hagit. Mas dali nga magtigum ang kainit, nga makapakomplikado sa pagdumala sa kainit ug ani. Aron matubag kini, ang mga tigdukiduki nag-uswag sa mga bag-ong pamaagi sa pagputos aron mas maayo nga madumala ang mga pagpugong sa thermal. Bisan pa, kusog ang momentum: ang panagtapok sa mga chiplet ug 3D integration kaylap nga gitan-aw ingon usa ka makabalda nga paradigma — andam nga magdala sa sulo kung diin nawala ang Balaod ni Moore.