చిప్లెట్ చిప్‌లను మార్చింది

1965లో, ఇంటెల్ సహ వ్యవస్థాపకుడు గోర్డాన్ మూర్ "మూర్స్ లా"గా మారిన దానిని స్పష్టంగా వివరించాడు. అర్ధ శతాబ్దానికి పైగా ఇది ఇంటిగ్రేటెడ్-సర్క్యూట్ (IC) పనితీరులో స్థిరమైన లాభాలను మరియు తగ్గుతున్న ఖర్చులను పెంచింది - ఆధునిక డిజిటల్ టెక్నాలజీకి పునాది. సంక్షిప్తంగా: చిప్‌లోని ట్రాన్సిస్టర్‌ల సంఖ్య ప్రతి రెండు సంవత్సరాలకు రెట్టింపు అవుతుంది.

సంవత్సరాలుగా, పురోగతి ఆ లయను ట్రాక్ చేసింది. ఇప్పుడు చిత్రం మారుతోంది. మరింత సంకోచం కష్టంగా మారింది; ఫీచర్ పరిమాణాలు కొన్ని నానోమీటర్లకు తగ్గించబడ్డాయి. ఇంజనీర్లు భౌతిక పరిమితులు, మరింత సంక్లిష్టమైన ప్రక్రియ దశలు మరియు పెరుగుతున్న ఖర్చులను ఎదుర్కొంటున్నారు. చిన్న జ్యామితి కూడా దిగుబడిని తగ్గిస్తుంది, అధిక-పరిమాణ ఉత్పత్తిని కష్టతరం చేస్తుంది. అగ్రశ్రేణి ఫ్యాబ్‌ను నిర్మించడం మరియు నిర్వహించడం అపారమైన మూలధనం మరియు నైపుణ్యాన్ని కోరుతుంది. అందువల్ల మూర్ యొక్క చట్టం ఆవిరిని కోల్పోతోందని చాలామంది వాదిస్తున్నారు.

ఆ మార్పు కొత్త విధానానికి తలుపులు తెరిచింది: చిప్లెట్స్.

చిప్లెట్ అనేది ఒక చిన్న డై, ఇది ఒక నిర్దిష్ట పనితీరును నిర్వహిస్తుంది - ముఖ్యంగా ఒక మోనోలిథిక్ చిప్‌గా ఉండే దాని ముక్క. ఒకే ప్యాకేజీలో బహుళ చిప్లెట్‌లను సమగ్రపరచడం ద్వారా, తయారీదారులు పూర్తి వ్యవస్థను సమీకరించవచ్చు.

ఏకశిలా యుగంలో, అన్ని విధులు ఒకే పెద్ద డైపై నివసించాయి, కాబట్టి ఎక్కడైనా లోపం ఉంటే మొత్తం చిప్‌ను స్క్రాప్ చేయవచ్చు. చిప్లెట్‌లతో, వ్యవస్థలు “తెలిసిన-మంచి డై” (KGD) నుండి నిర్మించబడతాయి, దిగుబడి మరియు తయారీ సామర్థ్యాన్ని నాటకీయంగా మెరుగుపరుస్తాయి.

విభిన్న ప్రక్రియ నోడ్‌లపై మరియు విభిన్న ఫంక్షన్‌ల కోసం నిర్మించిన డైలను కలపడం ద్వారా విజాతీయ ఏకీకరణ - చిప్లెట్‌లను ముఖ్యంగా శక్తివంతమైనదిగా చేస్తుంది. అధిక-పనితీరు గల కంప్యూట్ బ్లాక్‌లు తాజా నోడ్‌లను ఉపయోగించవచ్చు, అయితే మెమరీ మరియు అనలాగ్ సర్క్యూట్‌లు పరిణతి చెందిన, ఖర్చు-సమర్థవంతమైన సాంకేతికతలపై ఉంటాయి. ఫలితం: తక్కువ ఖర్చుతో అధిక పనితీరు.

ఆటో పరిశ్రమ ప్రత్యేకించి ఆసక్తిని కలిగి ఉంది. ప్రధాన ఆటోమేకర్లు భవిష్యత్తులో వాహనంలో SoCలను అభివృద్ధి చేయడానికి ఈ పద్ధతులను ఉపయోగిస్తున్నారు, 2030 తర్వాత భారీగా స్వీకరించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నారు. చిప్లెట్లు AI మరియు గ్రాఫిక్స్‌ను మరింత సమర్థవంతంగా స్కేల్ చేయడానికి వీలు కల్పిస్తాయి, అదే సమయంలో దిగుబడిని మెరుగుపరుస్తాయి - ఆటోమోటివ్ సెమీకండక్టర్లలో పనితీరు మరియు కార్యాచరణ రెండింటినీ పెంచుతాయి.

కొన్ని ఆటోమోటివ్ భాగాలు కఠినమైన క్రియాత్మక-భద్రతా ప్రమాణాలను పాటించాలి మరియు అందువల్ల పాత, నిరూపితమైన నోడ్‌లపై ఆధారపడాలి. అదే సమయంలో, అడ్వాన్స్‌డ్ డ్రైవర్-అసిస్టెన్స్ (ADAS) మరియు సాఫ్ట్‌వేర్-డిఫైన్డ్ వెహికల్స్ (SDVలు) వంటి ఆధునిక వ్యవస్థలు చాలా ఎక్కువ కంప్యూట్‌ను కోరుతాయి. చిప్లెట్‌లు ఆ అంతరాన్ని తగ్గిస్తాయి: సేఫ్టీ-క్లాస్ మైక్రోకంట్రోలర్‌లు, పెద్ద మెమరీ మరియు శక్తివంతమైన AI యాక్సిలరేటర్‌లను కలపడం ద్వారా, తయారీదారులు ప్రతి ఆటోమేకర్ అవసరాలకు అనుగుణంగా SoCలను వేగంగా రూపొందించవచ్చు.

ఈ ప్రయోజనాలు ఆటోలకు మించి విస్తరించి ఉన్నాయి. చిప్లెట్ ఆర్కిటెక్చర్‌లు AI, టెలికాం మరియు ఇతర డొమైన్‌లలోకి విస్తరిస్తున్నాయి, పరిశ్రమలలో ఆవిష్కరణలను వేగవంతం చేస్తున్నాయి మరియు సెమీకండక్టర్ రోడ్‌మ్యాప్‌కు వేగంగా మూలస్తంభంగా మారుతున్నాయి.

చిప్లెట్ ఇంటిగ్రేషన్ కాంపాక్ట్, హై-స్పీడ్ డై-టు-డై కనెక్షన్లపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కీ ఎనేబుల్సర్ ఇంటర్‌పోజర్ - ఇది ఇంటర్మీడియట్ పొర, తరచుగా సిలికాన్, డైస్ కింద సిగ్నల్‌లను చిన్న సర్క్యూట్ బోర్డ్ లాగా రూట్ చేస్తుంది. మెరుగైన ఇంటర్‌పోజర్‌లు అంటే గట్టి కలపడం మరియు వేగవంతమైన సిగ్నల్ మార్పిడి.

అధునాతన ప్యాకేజింగ్ విద్యుత్ సరఫరాను కూడా మెరుగుపరుస్తుంది. డైస్ మధ్య చిన్న మెటల్ కనెక్షన్ల దట్టమైన శ్రేణులు ఇరుకైన ప్రదేశాలలో కూడా కరెంట్ మరియు డేటా కోసం తగినంత మార్గాలను అందిస్తాయి, పరిమిత ప్యాకేజీ ప్రాంతాన్ని సమర్థవంతంగా ఉపయోగించుకుంటూ అధిక-బ్యాండ్‌విడ్త్ బదిలీని అనుమతిస్తుంది.

నేటి ప్రధాన స్రవంతి విధానం 2.5D ఇంటిగ్రేషన్: ఇంటర్‌పోజర్‌పై బహుళ డైలను పక్కపక్కనే ఉంచడం. తదుపరి లీపు 3D ఇంటిగ్రేషన్, ఇది మరింత అధిక సాంద్రత కోసం త్రూ-సిలికాన్ వియాస్ (TSVలు) ఉపయోగించి నిలువుగా డైలను స్టాక్ చేస్తుంది.

మాడ్యులర్ చిప్ డిజైన్ (ఫంక్షన్లు మరియు సర్క్యూట్ రకాలను వేరు చేయడం) ను 3D స్టాకింగ్ తో కలపడం వలన వేగవంతమైన, చిన్న, మరింత శక్తి-సమర్థవంతమైన సెమీకండక్టర్లు లభిస్తాయి. మెమరీ మరియు కంప్యూట్ లను కో-లొకేట్ చేయడం వలన పెద్ద డేటాసెట్ లకు భారీ బ్యాండ్ విడ్త్ లభిస్తుంది - AI మరియు ఇతర అధిక-పనితీరు గల పనిభారాలకు ఇది అనువైనది.

అయితే, నిలువుగా పేర్చడం సవాళ్లను తెస్తుంది. వేడి మరింత సులభంగా పేరుకుపోతుంది, ఉష్ణ నిర్వహణ మరియు దిగుబడిని క్లిష్టతరం చేస్తుంది. దీనిని పరిష్కరించడానికి, పరిశోధకులు ఉష్ణ పరిమితులను బాగా నిర్వహించడానికి కొత్త ప్యాకేజింగ్ పద్ధతులను అభివృద్ధి చేస్తున్నారు. అయినప్పటికీ, మొమెంటం బలంగా ఉంది: చిప్లెట్ల కలయిక మరియు 3D ఇంటిగ్రేషన్ విస్తృతంగా ఒక అంతరాయం కలిగించే నమూనాగా చూడబడుతున్నాయి - మూర్ యొక్క చట్టం వదిలివేసే చోట టార్చ్‌ను మోయడానికి సిద్ధంగా ఉంది.