१९६५ मध्ये, इंटेलचे सह-संस्थापक गॉर्डन मूर यांनी "मूरचा नियम" मांडला. अर्ध्या शतकाहून अधिक काळ ते एकात्मिक-सर्किट (IC) कामगिरी आणि घटत्या खर्चात स्थिर वाढ - आधुनिक डिजिटल तंत्रज्ञानाचा पाया - यावर आधारित होते. थोडक्यात: चिपवरील ट्रान्झिस्टरची संख्या दर दोन वर्षांनी अंदाजे दुप्पट होते.
वर्षानुवर्षे, प्रगती त्या गतीचा मागोवा घेत होती. आता चित्र बदलत आहे. आणखी आकुंचन होणे कठीण झाले आहे; वैशिष्ट्यांचा आकार फक्त काही नॅनोमीटरपर्यंत कमी झाला आहे. अभियंते भौतिक मर्यादा, अधिक जटिल प्रक्रिया पायऱ्या आणि वाढत्या खर्चाचा सामना करत आहेत. लहान भूमिती देखील उत्पन्न कमी करतात, ज्यामुळे मोठ्या प्रमाणात उत्पादन कठीण होते. एक अग्रगण्य फॅब बांधणे आणि चालवणे यासाठी प्रचंड भांडवल आणि कौशल्य आवश्यक आहे. म्हणूनच अनेकांचा असा युक्तिवाद आहे की मूरचा कायदा वाव गमावत आहे.
त्या बदलामुळे एका नवीन दृष्टिकोनाचे दार उघडले आहे: चिपलेट्स.
चिपलेट हा एक लहान डाय असतो जो एक विशिष्ट कार्य करतो—मूलत: एका मोनोलिथिक चिपचा एक तुकडा. एकाच पॅकेजमध्ये अनेक चिपलेट एकत्रित करून, उत्पादक एक संपूर्ण प्रणाली एकत्र करू शकतात.
मोनोलिथिक युगात, सर्व फंक्शन्स एकाच मोठ्या फाशीवर चालत असत, त्यामुळे कुठेही दोष असल्यास संपूर्ण चिप स्क्रॅप होऊ शकते. चिपलेट्ससह, सिस्टम "नोन-गुड फाशी" (KGD) पासून बनवल्या जातात, ज्यामुळे उत्पन्न आणि उत्पादन कार्यक्षमता नाटकीयरित्या सुधारते.
वेगवेगळ्या प्रोसेस नोड्सवर आणि वेगवेगळ्या फंक्शन्ससाठी बनवलेले डायज एकत्रित करणे - हेटेरोजेनियस इंटिग्रेशन चिपलेटला विशेषतः शक्तिशाली बनवते. उच्च-कार्यक्षमता असलेले कॉम्प्युट ब्लॉक्स नवीनतम नोड्स वापरू शकतात, तर मेमरी आणि अॅनालॉग सर्किट्स प्रौढ, किफायतशीर तंत्रज्ञानावर राहतात. परिणाम: कमी किमतीत उच्च कार्यक्षमता.
ऑटो उद्योगाला यात विशेष रस आहे. प्रमुख ऑटोमेकर्स भविष्यातील इन-व्हेइकल SoC विकसित करण्यासाठी या तंत्रांचा वापर करत आहेत, ज्याचा वापर २०३० नंतर मोठ्या प्रमाणात करण्याचे लक्ष्य आहे. चिपलेट्समुळे त्यांना उत्पादन सुधारताना AI आणि ग्राफिक्स अधिक कार्यक्षमतेने वाढवता येतात - ऑटोमोटिव्ह सेमीकंडक्टरमध्ये कार्यक्षमता आणि कार्यक्षमता दोन्ही वाढवता येते.
काही ऑटोमोटिव्ह भागांना कडक कार्यात्मक-सुरक्षा मानकांची पूर्तता करावी लागते आणि त्यामुळे जुन्या, सिद्ध नोड्सवर अवलंबून राहावे लागते. दरम्यान, प्रगत ड्रायव्हर-असिस्टन्स (ADAS) आणि सॉफ्टवेअर-परिभाषित वाहने (SDVs) सारख्या आधुनिक प्रणालींना अधिक संगणकाची आवश्यकता असते. चिपलेट्स ही तफावत भरून काढतात: सुरक्षा-श्रेणीचे मायक्रोकंट्रोलर, मोठी मेमरी आणि शक्तिशाली AI प्रवेगक एकत्र करून, उत्पादक प्रत्येक ऑटोमेकरच्या गरजांनुसार SoCs तयार करू शकतात - जलद.
हे फायदे ऑटोमोबाईल्सच्या पलीकडे जातात. चिपलेट आर्किटेक्चर्स एआय, टेलिकॉम आणि इतर क्षेत्रांमध्ये पसरत आहेत, ज्यामुळे उद्योगांमध्ये नवोपक्रमाला गती मिळत आहे आणि सेमीकंडक्टर रोडमॅपचा एक आधारस्तंभ बनत आहे.
चिपलेट इंटिग्रेशन हे कॉम्पॅक्ट, हाय-स्पीड डाय-टू-डाय कनेक्शनवर अवलंबून असते. मुख्य सक्षमकर्ता म्हणजे इंटरपोजर—डायच्या खाली एक इंटरमीडिएट लेयर, बहुतेकदा सिलिकॉन, जो सिग्नलला एका लहान सर्किट बोर्डसारखे मार्ग देतो. चांगले इंटरपोजर म्हणजे घट्ट जोडणी आणि जलद सिग्नल एक्सचेंज.
प्रगत पॅकेजिंगमुळे वीज वितरण देखील सुधारते. डायजमधील लहान धातू कनेक्शनचे दाट अ‍ॅरे अरुंद जागांमध्येही करंट आणि डेटासाठी पुरेसे मार्ग प्रदान करतात, ज्यामुळे मर्यादित पॅकेज क्षेत्राचा कार्यक्षम वापर करताना उच्च-बँडविड्थ हस्तांतरण शक्य होते.
आजचा मुख्य प्रवाहातील दृष्टिकोन २.५D इंटिग्रेशन आहे: इंटरपोजरवर अनेक डाय शेजारी ठेवणे. पुढची झेप म्हणजे ३D इंटिग्रेशन, जे अधिक घनतेसाठी थ्रू-सिलिकॉन व्हिया (TSV) वापरून डाय उभ्या पद्धतीने स्टॅक करते.
मॉड्यूलर चिप डिझाइन (फंक्शन्स आणि सर्किट प्रकार वेगळे करणे) 3D स्टॅकिंगसह एकत्रित केल्याने जलद, लहान, अधिक ऊर्जा-कार्यक्षम सेमीकंडक्टर मिळतात. मेमरी आणि कंप्यूटचे सह-स्थान मोठ्या डेटासेटमध्ये प्रचंड बँडविड्थ प्रदान करते—एआय आणि इतर उच्च-कार्यक्षमता वर्कलोडसाठी आदर्श.
तथापि, उभ्या स्टॅकिंगमुळे आव्हाने येतात. उष्णता अधिक सहजपणे जमा होते, ज्यामुळे थर्मल व्यवस्थापन आणि उत्पन्न गुंतागुंतीचे होते. यावर उपाय म्हणून, संशोधक थर्मल अडचणी चांगल्या प्रकारे हाताळण्यासाठी नवीन पॅकेजिंग पद्धती विकसित करत आहेत. तरीही, गती मजबूत आहे: चिपलेटचे अभिसरण आणि 3D एकत्रीकरण हे व्यापकपणे एक विघटनकारी प्रतिमान म्हणून पाहिले जाते - मूरच्या कायद्याने जिथे मशाल सोडली तिथे घेऊन जाण्यासाठी सज्ज.
पोस्ट वेळ: ऑक्टोबर-१५-२०२५