1965 жылы Intel корпорациясының негізін қалаушы Гордон Мур «Мур заңына» айналған нәрсені тұжырымдады. Жарты ғасырдан астам уақыт бойы ол интегралды схема (IC) өнімділігіндегі тұрақты табыстарды және қазіргі заманғы цифрлық технологияның негізін құрайтын шығындардың төмендеуін қамтамасыз етті. Қысқасы: чиптегі транзисторлар саны екі жыл сайын шамамен екі есе артады.
Жылдар бойы прогресс бұл каденцияны бақылап отырды. Қазір сурет өзгеруде. Әрі қарай қысқару қиын болды; функция өлшемдері бірнеше нанометрге дейін төмендейді. Инженерлер физикалық шектеулерге, күрделі процесс қадамдарына және шығындардың өсуіне тап болады. Кішірек геометриялар да өнімділікті төмендетеді, бұл жоғары көлемді өндірісті қиындатады. Алдыңғы қатарлы зауытты салу және пайдалану орасан зор капитал мен тәжірибені талап етеді. Көптеген адамдар Мур заңы күшін жоғалтады деп санайды.
Бұл ауысым жаңа тәсілге: чиплеттерге жол ашты.
Чиплет - бұл белгілі бір функцияны орындайтын шағын матрица, яғни бұрын бір монолитті чиптің бір бөлігі. Бір пакетте бірнеше чиплеттерді біріктіру арқылы өндірушілер толық жүйені жинай алады.
Монолитті дәуірде барлық функциялар бір үлкен матрицада өмір сүрді, сондықтан кез келген жердегі ақау бүкіл чипті сындыруы мүмкін. Чиплеттермен жүйелер «белгілі жақсы матрицадан» (KGD) құрастырылады, бұл кірістілік пен өндіріс тиімділігін күрт жақсартады.
Гетерогенді интеграция — әртүрлі технологиялық түйіндерге және әртүрлі функцияларға арналған қалыптарды біріктіру — чиплеттерді ерекше қуатты етеді. Жоғары өнімді есептеу блоктары ең соңғы түйіндерді пайдалана алады, ал жад және аналогтық схемалар жетілген, үнемді технологияларда қалады. Нәтиже: төмен бағамен жоғары өнімділік.
Әсіресе, автокөлік саласы қызығушылық танытып отыр. Ірі автоөндірушілер бұл әдістерді болашақ көлік ішіндегі SoC-терді әзірлеу үшін пайдаланады, 2030 жылдан кейін жаппай қолдануды көздейді. Чиплеттер оларға AI мен графиканы тиімдірек масштабтауға мүмкіндік береді, сонымен бірге өнімділікті жақсартады, бұл автомобиль жартылай өткізгіштерінің өнімділігі мен функционалдығын арттырады.
Кейбір автомобиль бөлшектері қатаң функционалдық қауіпсіздік стандарттарына сай болуы керек және осылайша ескі, дәлелденген түйіндерге сүйенуі керек. Сонымен қатар, кеңейтілген драйверге көмек (ADAS) және бағдарламалық құралмен анықталған көліктер (SDV) сияқты заманауи жүйелер әлдеқайда көп есептеуді талап етеді. Чиплеттер бұл алшақтықты өтейді: қауіпсіздік класындағы микроконтроллерлерді, үлкен жадты және қуатты AI үдеткіштерін біріктіру арқылы өндірушілер SoC құрылғыларын әрбір автоөндірушінің қажеттіліктеріне тезірек бейімдей алады.
Бұл артықшылықтар автокөліктерден тыс. Чиплет архитектуралары AI, телекоммуникация және басқа домендерге таралып, барлық салалардағы инновацияларды жеделдетіп, жартылай өткізгіш жол картасының тірегіне айналуда.
Чиплет интеграциясы ықшам, жоғары жылдамдықты разрядты қосылымдарға байланысты. Негізгі қосушы - интерпозитор — сигналдарды кішкентай схемалық плата сияқты бағыттайтын штамптардың астындағы аралық қабат, көбінесе кремний. Жақсырақ интерппозиторлар тығыз байланыстыруды және жылдам сигнал алмасуды білдіреді.
Жетілдірілген орау сонымен қатар қуат беруді жақсартады. Қалыптар арасындағы кішкентай металл қосылымдардың тығыз массивтері шектеулі кеңістікті тиімді пайдалану кезінде жоғары өткізу қабілеттілігін тасымалдауға мүмкіндік беретін тіпті тар кеңістіктерде де ток пен деректер үшін кең жолдарды қамтамасыз етеді.
Бүгінгі негізгі әдіс 2.5D интеграциясы: интерппозиторға бірнеше штамптарды қатар қою. Келесі секіріс 3D интеграциясы болып табылады, ол одан да жоғары тығыздық үшін кремний арқылы өтетін жолдарды (TSV) пайдаланып тігінен өледі.
Модульдік чип дизайнын (бөлу функциялары мен схема түрлерін) 3D жинақтауымен біріктіру жылдамырақ, кішірек, энергияны үнемдейтін жартылай өткізгіштерді береді. Жад пен есептеуді бірге орналастыру үлкен деректер жиынына үлкен өткізу қабілеттілігін береді — AI және басқа да жоғары өнімді жұмыс жүктемелері үшін өте қолайлы.
Дегенмен, тік жинақтау қиындықтар тудырады. Жылу тезірек жиналып, термиялық басқаруды және өнімділікті қиындатады. Мұны шешу үшін зерттеушілер термиялық шектеулерді жақсырақ өңдеу үшін жаңа орау әдістерін дамытады. Осыған қарамастан, серпін күшті: чиплеттердің конвергенциясы мен 3D интеграциясы Мур заңы тоқтатылатын алауды алып жүруге дайын бұзылатын парадигма ретінде қарастырылады.
Хабарлама уақыты: 15 қазан 2025 ж