1965 yilda Intel asoschilaridan biri Gordon Mur "Mur qonuni"ga aylangan narsani ta'rifladi. Yarim asrdan ko'proq vaqt davomida u integral mikrosxemalar (IC) unumdorligidagi barqaror yutuqlarni va arzonlashayotgan xarajatlarni - zamonaviy raqamli texnologiyalarning asosini qo'llab-quvvatladi. Qisqasi: har ikki yilda bir chipdagi tranzistorlar soni taxminan ikki baravar ko'payadi.
Yillar davomida taraqqiyot bu kadensni kuzatib bordi. Endi rasm o'zgarmoqda. Keyinchalik qisqarish qiyinlashdi; xususiyat o'lchamlari bir necha nanometrgacha kamayadi. Muhandislar jismoniy chegaralar, murakkabroq jarayon bosqichlari va ortib borayotgan xarajatlarga duch kelishmoqda. Kichikroq geometriyalar ham hosildorlikni pasaytiradi, bu esa yuqori hajmli ishlab chiqarishni qiyinlashtiradi. Eng ilg'or zavodni qurish va ishlatish katta kapital va tajribani talab qiladi. Shuning uchun ko'pchilik Mur qonuni o'z kuchini yo'qotayotganini ta'kidlaydi.
Ushbu siljish yangi yondashuvga eshikni ochdi: chipletlar.
Chiplet - bu ma'lum bir funktsiyani bajaradigan kichik matritsa - asosan bitta monolit chip bo'lgan narsaning bir qismi. Bir nechta chipletlarni bitta paketga birlashtirib, ishlab chiqaruvchilar to'liq tizimni yig'ishlari mumkin.
Monolit davrda barcha funktsiyalar bitta katta o'limda yashagan, shuning uchun biron bir joyda nuqson butun chipni yo'q qilishi mumkin edi. Chipletlar yordamida tizimlar "ma'lum-yaxshi qolip" (KGD) dan qurilgan bo'lib, hosildorlik va ishlab chiqarish samaradorligini sezilarli darajada yaxshilaydi.
Heterojen integratsiya - turli xil jarayonlar tugunlarida va turli funktsiyalar uchun qurilgan qoliplarni birlashtirish - chipletlarni ayniqsa kuchli qiladi. Yuqori samarali hisoblash bloklari eng yangi tugunlardan foydalanishi mumkin, xotira va analog sxemalar esa yetuk, tejamkor texnologiyalarda qoladi. Natija: past narxda yuqori ishlash.
Avtosanoat ayniqsa qiziqish uyg'otmoqda. Yirik avtomobil ishlab chiqaruvchilar ushbu usullardan kelajakdagi avtomobil ichidagi SoC-larni ishlab chiqishda foydalanmoqda, 2030-yildan keyin ommaviy oʻzlashtirish moʻljallanmoqda. Chipletlar ularga AI va grafiklarni yanada samaraliroq oʻlchash imkonini beradi, shu bilan birga rentabellikni yaxshilaydi – avtomobil yarimoʻtkazgichlarida ham unumdorlik, ham funksionallikni oshiradi.
Ba'zi avtomobil qismlari qat'iy funktsional-xavfsizlik standartlariga javob berishi va shuning uchun eski, tasdiqlangan tugunlarga tayanishi kerak. Shu bilan birga, rivojlangan haydovchiga yordam (ADAS) va dasturiy ta'minot bilan aniqlangan transport vositalari (SDV) kabi zamonaviy tizimlar ancha ko'proq hisoblashni talab qiladi. Chipletlar bu bo'shliqni to'ldiradi: xavfsizlik toifasidagi mikrokontrollerlar, katta xotira va kuchli sun'iy intellekt tezlatgichlarini birlashtirib, ishlab chiqaruvchilar SoC'larni har bir avtomobil ishlab chiqaruvchisining ehtiyojlariga tezroq moslashtira oladi.
Ushbu afzalliklar avtoulovlardan tashqarida ham mavjud. Chiplet arxitekturalari AI, telekom va boshqa sohalarga tarqalib, sanoat bo'ylab innovatsiyalarni tezlashtiradi va tezda yarimo'tkazgichlar yo'l xaritasining ustuniga aylanadi.
Chiplet integratsiyasi ixcham, yuqori tezlikda o'lik-o'lik ulanishlarga bog'liq. Asosiy yordamchi vositachi - oraliq qatlam, ko'pincha kremniy bo'lib, u signallarni kichik elektron plataga o'xshatib yuboradi. Yaxshiroq interposerlar qattiqroq ulanish va tezroq signal almashinuvini anglatadi.
Kengaytirilgan qadoqlash quvvatni yetkazib berishni ham yaxshilaydi. Qatlamlar orasidagi kichik metall ulanishlarning zich massivlari hatto tor joylarda ham oqim va ma'lumotlar uchun keng yo'llarni ta'minlaydi, bu esa cheklangan paket maydonidan samarali foydalanish bilan yuqori tarmoqli kengligi uzatish imkonini beradi.
Bugungi kunning asosiy yondashuvi 2,5D integratsiyasi: interposerga bir nechta matritsalarni yonma-yon joylashtirish. Keyingi pog'ona 3D integratsiyasi bo'lib, u yanada yuqori zichlik uchun kremniyli vites (TSV) yordamida vertikal ravishda o'ladi.
Modulli chip dizaynini (ajratish funktsiyalari va sxema turlarini) 3D stacking bilan birlashtirish tezroq, kichikroq va energiyani tejaydigan yarimo'tkazgichlarni beradi. Xotira va hisoblashni birgalikda joylashtirish katta ma’lumotlar to‘plamlariga katta o‘tkazish qobiliyatini beradi – AI va boshqa yuqori unumli ish yuklari uchun ideal.
Biroq, vertikal stacking qiyinchiliklarga olib keladi. Issiqlik tezroq to'planadi, bu termal boshqaruvni va hosilni murakkablashtiradi. Buni hal qilish uchun tadqiqotchilar termal cheklovlarni yaxshiroq hal qilish uchun yangi qadoqlash usullarini ishlab chiqmoqdalar. Shunga qaramay, momentum kuchli: chipletlarning yaqinlashishi va 3D integratsiyasi Mur qonuni tugatilgan joyda mash'alani olib yurishga tayyor bo'lgan buzuvchi paradigma sifatida ko'riladi.
Xabar vaqti: 2025 yil 15 oktyabr