Године 1965, суоснивач компаније Интел, Гордон Мур, формулисао је оно што је постало „Муров закон“. Више од пола века он је био основа сталног побољшања перформанси интегрисаних кола (ИЦ) и смањења трошкова – темеља модерне дигиталне технологије. Укратко: број транзистора на чипу се отприлике удвостручује сваке две године.
Годинама је напредак пратио тај ритам. Сада се слика мења. Даље смањење је постало тешко; величине карактеристика су сведене на само неколико нанометара. Инжењери се суочавају са физичким ограничењима, сложенијим процесним корацима и растућим трошковима. Мање геометрије такође смањују приносе, што отежава производњу великих количина. Изградња и рад водеће фабрике захтева огроман капитал и стручност. Многи стога тврде да Муров закон губи на снази.
Та промена је отворила врата новом приступу: чиплетима.
Чиплет је мали кристал који обавља одређену функцију – у суштини део онога што је некада био један монолитни чип. Интеграцијом више чиплета у једно кућиште, произвођачи могу да саставе комплетан систем.
У монолитној ери, све функције су се налазиле на једном великом чипу, тако да би дефект било где могао да уништи цео чип. Са чиплетима, системи се граде од „познато доброг чипа“ (KGD), што драматично побољшава принос и ефикасност производње.
Хетерогена интеграција – комбиновање чипова изграђених на различитим процесним чворовима и за различите функције – чини чиплете посебно моћним. Високоперформансни рачунарски блокови могу користити најновије чворове, док меморија и аналогна кола остају на зрелим, исплативим технологијама. Резултат: веће перформансе по нижој цени.
Аутомобилска индустрија је посебно заинтересована. Велики произвођачи аутомобила користе ове технике за развој будућих SoC-ова за возила, са масовном усвајањем циљаним после 2030. године. Чиплети им омогућавају ефикасније скалирање вештачке интелигенције и графике, уз истовремено побољшање приноса – повећавајући и перформансе и функционалност аутомобилских полупроводника.
Неки аутомобилски делови морају да задовоље строге стандарде функционалне безбедности и стога се ослањају на старије, проверене чворове. У међувремену, модерни системи као што су напредна помоћ возачу (ADAS) и софтверски дефинисана возила (SDV) захтевају далеко више рачунарских ресурса. Чиплети премошћују тај јаз: комбиновањем микроконтролера безбедносне класе, велике меморије и моћних AI акцелератора, произвођачи могу брже да прилагоде SoC-ове потребама сваког произвођача аутомобила.
Ове предности се протежу и ван аутомобила. Чиплет архитектуре се шире у вештачку интелигенцију, телекомуникације и друге области, убрзавајући иновације у свим индустријама и брзо постајући стуб пута за полупроводнике.
Интеграција чиплета зависи од компактних, брзих веза између чипова. Кључни елемент је интерпозер - међуслој, често силицијумски, испод чипова који усмерава сигнале слично као сићушна штампана плоча. Бољи интерпозери значе чвршће повезивање и бржу размену сигнала.
Напредно паковање такође побољшава испоруку напајања. Густи низови ситних металних веза између чипова обезбеђују довољно путања за струју и податке чак и у уским просторима, омогућавајући пренос великог пропусног опсега уз ефикасно коришћење ограничене површине паковања.
Данашњи мејнстрим приступ је 2.5Д интеграција: постављање више чипова један поред другог на интерпозер. Следећи корак је 3Д интеграција, која вертикално слаже чипове користећи пролазе кроз силицијум (TSV) за још већу густину.
Комбиновање модуларног дизајна чипа (раздвајање функција и типова кола) са 3Д слагањем даје брже, мање и енергетски ефикасније полупроводнике. Колоцирање меморије и рачунарства пружа огроман пропусни оптерећење за велике скупове података – идеално за вештачку интелигенцију и друга високоперформансна радна оптерећења.
Међутим, вертикално слагање доноси изазове. Топлота се лакше акумулира, што компликује управљање топлотом и принос. Да би се решили ови проблеми, истраживачи унапређују нове методе паковања како би боље управљали термичким ограничењима. Упркос томе, замах је јак: конвергенција чиплета и 3Д интеграције се широко сматра револуционарном парадигмом – спремном да преузме бакљу тамо где Муров закон престаје.
Време објаве: 15. октобар 2025.