1965-yilda Intel asoschilaridan biri Gordon Mur "Mur qonuni"ga aylangan narsani aniq ifodaladi. Yarim asrdan ko'proq vaqt davomida u integral mikrosxemalar (IC) samaradorligining barqaror o'sishi va zamonaviy raqamli texnologiyalarning asosi bo'lgan xarajatlarning pasayishiga asos bo'ldi. Xulosa qilib aytganda: chipdagi tranzistorlar soni har ikki yilda taxminan ikki baravar ko'payadi.
Yillar davomida taraqqiyot shu tezlikni kuzatib bordi. Endi vaziyat o'zgarmoqda. Keyingi qisqarish qiyinlashdi; xususiyatlarning o'lchamlari atigi bir necha nanometrgacha kamaydi. Muhandislar jismoniy cheklovlar, murakkabroq jarayon bosqichlari va ortib borayotgan xarajatlarga duch kelmoqdalar. Kichikroq geometriyalar ham hosildorlikni pasaytiradi, bu esa yuqori hajmli ishlab chiqarishni qiyinlashtiradi. Ilg'or fabrikani qurish va boshqarish ulkan kapital va tajribani talab qiladi. Shuning uchun ko'pchilik Mur qonuni o'z kuchini yo'qotayotganini ta'kidlaydi.
Bu o'zgarish yangi yondashuvga eshik ochdi: chipletlar.
Chiplet - bu ma'lum bir funktsiyani bajaradigan kichik matritsa - asosan ilgari bitta monolit chip bo'lgan narsaning bir bo'lagi. Ishlab chiqaruvchilar bir nechta chipletlarni bitta paketga birlashtirish orqali to'liq tizimni yig'ishlari mumkin.
Monolit davrda barcha funktsiyalar bitta katta shtampda ishlagan, shuning uchun biron bir joyda nuqson butun chipni ishdan chiqarishi mumkin edi. Chipletlar bilan tizimlar "ma'lum bo'lgan yaxshi shtamp" (KGD) dan qurilgan bo'lib, bu hosildorlik va ishlab chiqarish samaradorligini sezilarli darajada yaxshilaydi.
Turli xil jarayon tugunlarida va turli funktsiyalar uchun qurilgan matritslarni birlashtirish - heterojen integratsiya chipletlarni ayniqsa kuchli qiladi. Yuqori samarali hisoblash bloklari eng so'nggi tugunlardan foydalanishi mumkin, xotira va analog sxemalar esa yetuk, tejamkor texnologiyalarda qoladi. Natija: arzonroq narxda yuqori samaradorlik.
Avtomobilsozlik sanoati ayniqsa qiziqish bildirmoqda. Yirik avtomobil ishlab chiqaruvchilari ushbu texnikalardan kelajakdagi avtomobil ichidagi SoClarni ishlab chiqish uchun foydalanmoqdalar va 2030-yildan keyin ommaviy ravishda joriy etish rejalashtirilgan. Chipletlar ularga sun'iy intellekt va grafikani yanada samaraliroq miqyoslash imkonini beradi, shu bilan birga unumdorlikni oshiradi - avtomobil yarimo'tkazgichlarida ham ishlash, 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, ilg'or haydovchi yordami (ADAS) va dasturiy ta'minot bilan belgilangan transport vositalari (SDV) kabi zamonaviy tizimlar ancha ko'proq hisoblashni talab qiladi. Chipletlar bu bo'shliqni to'ldiradi: xavfsizlik darajasidagi mikrokontrollerlar, katta xotira va kuchli AI tezlatgichlarini birlashtirish orqali ishlab chiqaruvchilar SoClarni har bir avtomobil ishlab chiqaruvchisining ehtiyojlariga tezroq moslashtirishlari mumkin.
Bu afzalliklar avtomobillardan tashqariga ham chiqadi. Chiplet arxitekturalari sun'iy intellekt, telekommunikatsiya va boshqa sohalarga tarqalmoqda, sanoat tarmoqlarida innovatsiyalarni tezlashtirmoqda va yarimo'tkazgichlar yo'l xaritasining ustuniga aylanib bormoqda.
Chiplet integratsiyasi ixcham, yuqori tezlikdagi shtampdan shtampga ulanishlarga bog'liq. Asosiy faollashtiruvchi vosita interpozerdir - bu shtamplar ostidagi oraliq qatlam, ko'pincha kremniy bo'lib, u signallarni kichik elektron plataga o'xshab yo'naltiradi. Yaxshiroq interpozerlar qattiqroq ulanish va tezroq signal almashinuvini anglatadi.
Murakkab qadoqlash shuningdek, quvvat yetkazib berishni yaxshilaydi. Matritsalar orasidagi zich metall ulanishlar hatto tor joylarda ham oqim va ma'lumotlar uchun keng yo'llarni ta'minlaydi, bu esa cheklangan qadoqlash maydonidan samarali foydalanish bilan birga yuqori o'tkazish qobiliyatini ta'minlaydi.
Bugungi kunda asosiy yondashuv 2.5D integratsiyadir: bir nechta matritsalarni interpozatorga yonma-yon joylashtirish. Keyingi qadam 3D integratsiya bo'lib, u yanada yuqori zichlik uchun matritsalarni vertikal ravishda kremniy orqali o'tuvchi o'tkazgichlar (TSV) yordamida birlashtiradi.
Modulli chip dizaynini (funksiyalar va sxema turlarini ajratish) 3D stacking bilan birlashtirish tezroq, kichikroq va energiya tejaydigan yarimo'tkazgichlarni beradi. Xotira va hisoblashni birgalikda joylashtirish katta ma'lumotlar to'plamlariga katta o'tkazish qobiliyatini taqdim etadi - bu sun'iy intellekt va boshqa yuqori samarali ish yuklamalari uchun ideal.
Biroq, vertikal stacking qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi. Issiqlik osonroq to'planadi, bu esa issiqlik boshqaruvi va hosildorlikni murakkablashtiradi. Buni hal qilish uchun tadqiqotchilar issiqlik cheklovlarini yaxshiroq hal qilish uchun yangi qadoqlash usullarini ilgari surmoqdalar. Shunga qaramay, momentum kuchli: chipletlar va 3D integratsiyasining yaqinlashishi keng tarqalgan buzg'unchi paradigma sifatida qaraladi - Mur qonuni tugagan joyda mash'alani ko'tarishga tayyor.
Nashr vaqti: 2025-yil 15-oktabr