Во 1965 година, ко-основачот на Интел, Гордон Мур, го артикулираше она што подоцна стана „Муровиот закон“. Повеќе од половина век, тој беше основа за постојани подобрувања во перформансите на интегрираните кола (IC) и намалување на трошоците - основата на модерната дигитална технологија. Накратко: бројот на транзистори на чипот се дуплира приближно на секои две години.
Со години, напредокот го следеше тој каденца. Сега сликата се менува. Понатамошното намалување стана тешко; големините на карактеристиките се сведени на само неколку нанометри. Инженерите се соочуваат со физички ограничувања, посложени чекори во процесот и растечки трошоци. Помалите геометрии, исто така, ги намалуваат приносите, отежнувајќи го производството во голем обем. Изградбата и работењето на врвна фабрика бара огромен капитал и експертиза. Затоа, многумина тврдат дека Муровиот закон губи сила.
Таа промена отвори врата кон нов пристап: чиплети.
Чиплета е мала калапка што извршува специфична функција - во суштина дел од она што порано беше еден монолитен чип. Со интегрирање на повеќе чиплети во едно пакување, производителите можат да склопат комплетен систем.
Во монолитната ера, сите функции функционирале на една голема чипка, па затоа дефект на кое било место можел да го уништи целиот чип. Кај чиплети, системите се градат од „чип за кој се знае дека е добар“ (KGD), драматично подобрувајќи го приносот и ефикасноста на производството.
Хетерогената интеграција - комбинирање на чипови изградени на различни процесни јазли и за различни функции - ги прави чиплети особено моќни. Блоковите за пресметување со високи перформанси можат да ги користат најновите јазли, додека мемориските и аналогните кола остануваат на зрели, економични технологии. Резултатот: повисоки перформанси по пониска цена.
Автомобилската индустрија е особено заинтересирана. Големите производители на автомобили ги користат овие техники за развој на идни SoC-ови во возилата, со масовно усвојување насочено кон поефикасно скалирање на вештачката интелигенција и графиката, а воедно ги подобруваат приносите - зголемувајќи ги и перформансите и функционалноста кај автомобилските полупроводници.
Некои автомобилски делови мора да ги задоволат строгите стандарди за функционална безбедност и затоа се потпираат на постари, докажани јазли. Во меѓувреме, современите системи како што се напредните системи за помош на возачот (ADAS) и софтверски дефинираните возила (SDV) бараат многу повеќе пресметка. Чиплети го премостуваат тој јаз: со комбинирање на микроконтролери од безбедносна класа, голема меморија и моќни забрзувачи на вештачка интелигенција, производителите можат да ги прилагодат SoC-ите на потребите на секој производител на автомобили - побрзо.
Овие предности се протегаат подалеку од автомобилите. Чиплетните архитектури се шират во вештачката интелигенција, телекомуникациите и други домени, забрзувајќи ги иновациите низ индустриите и брзо станувајќи столб на планот за полупроводници.
Интеграцијата на чиплетите зависи од компактни, брзи конекции од типот „чип-до-чип“. Клучниот овозможувач е меѓуслојот - среден слој, често силикон, под чиповите што ги насочува сигналите слично како мала печатена плоча. Подобри меѓуслојки значат поцврсто поврзување и побрза размена на сигнали.
Напредното пакување, исто така, го подобрува испорачањето на енергија. Густите низи од ситни метални врски помеѓу чиповите обезбедуваат доволно патеки за струја и податоци дури и во тесни простори, овозможувајќи пренос со висок пропусен опсег, а воедно ефикасно искористување на ограничената површина на пакувањето.
Денешниот мејнстрим пристап е 2.5D интеграција: поставување повеќе калапи една до друга на меѓупозер. Следниот скок е 3D интеграција, која ги реди калапите вертикално користејќи силиконски дијаграми (TSV) за уште поголема густина.
Комбинирањето на модуларен дизајн на чипови (одвојување на функции и типови кола) со 3D стекирање дава побрзи, помали и енергетски поефикасни полупроводници. Колоцирањето на меморијата и пресметката овозможува огромен пропусен опсег за големи бази на податоци - идеално за вештачка интелигенција и други високо-перформансни работни оптоварувања.
Сепак, вертикалното редење носи предизвици. Топлината се акумулира полесно, што го комплицира термичкото управување и приносот. За да се справат со ова, истражувачите унапредуваат нови методи на пакување за подобро справување со термичките ограничувања. Сепак, моментумот е силен: конвергенцијата на чиплети и 3D интеграцијата се смета за револуционерна парадигма - подготвена да го понесе факелот таму каде што застанува Муровиот закон.
Време на објавување: 15 октомври 2025 година