- Chiplet memecahkan sistem yang kompleks kepada blok berfungsi yang lebih kecil, meningkatkan pembuatan.
- Mereka membenarkan skalabiliti dan fleksibiliti yang lebih besar dengan menggabungkan nod pembuatan yang berbeza dalam sistem yang sama.
- Syarikat seperti AMD mendahului pendekatan ini dalam CPU dan GPU mereka, mengatasi cabaran reka bentuk monolitik.
Teknologi chiplet merevolusikan reka bentuk dan pembuatan pemproses dan komponen elektronik. Tetapi apakah sebenarnya chiplet? Mengapa mereka menetapkan trend penting dalam sektor teknologi? Dalam baris berikut, kami akan menyelami dunia chiplet yang menarik, meneroka asal usul, faedah, batasan dan cara ia mengubah industri seperti pemproses, GPU dan seterusnya.
Sejak penggunaan awal mereka, chiplet telah berkembang daripada alat teknikal yang kurang dikenali kepada tiang asas untuk reka bentuk perkakasan lanjutan. Syarikat suka Pemproses AMD, Intel dan baru-baru ini pemain lain dalam sektor ini telah mula meneroka kemungkinan yang ditawarkan oleh blok modular ini. Di sini anda akan menemui semua yang anda perlu ketahui, dijelaskan dengan jelas dan terperinci.
Apa itu chiplet?
Ciplet pada asasnya merupakan sekeping atau blok litar bersepadu yang membentuk sebahagian daripada sistem yang lebih besar dengan berfungsi bersama-sama dengan ciplet lain. Daripada mereka bentuk keseluruhan pemproses atau GPU sebagai cip monolitik tunggalPengilang membahagikan reka bentuk kepada beberapa cip kecil yang saling berkaitan untuk membentuk sistem yang lengkap. Pendekatan modular ini memudahkan reka bentuk, mengurangkan kos y Meningkatkan kebolehskalaan.
Konsep ini bukanlah sesuatu yang baru., memandangkan modul berbilang cip (MCM) telah wujud selama beberapa dekad. Walau bagaimanapun, inovasi chiplet terletak pada fleksibilitinya: setiap kepingan boleh dihasilkan dalam nod yang berbeza, membolehkan mengoptimumkan kos dan prestasi jauh lebih berkesan.
Motivasi di sebalik penggunaan chiplet
Penggunaan chiplet timbul terutamanya sebagai penyelesaian kepada reka bentuk cip dan cabaran pembuatan semakin kompleks. Pembuatan cip monolitik membayangkan kebarangkalian kecacatan yang lebih tinggi, kos yang lebih tinggi, dan cabaran skalabiliti. Sebagai contoh, dengan membahagikan sistem kepada serpihan yang lebih kecil, adalah mungkin untuk meningkatkan prestasi pada wafer silikon, meningkatkan bilangan cip berguna yang boleh dihasilkan.
Bayangkan wafer silikon: apabila cip monolitik yang besar dihasilkan, sebarang kecacatan di kawasannya menjejaskan kefungsian keseluruhan cip. Dengan membahagikan reka bentuk kepada serpihan yang lebih kecil, kecacatan mempunyai kesan yang kurang kerana ia terhad kepada sebahagian kecil daripada jumlah sistem, sekali gus mengurangkan pembaziran.
Kelebihan utama chiplet
- Pengurangan kos: Menghasilkan chiplet yang lebih kecil meningkatkan bilangan unit berguna bagi setiap wafer, yang Mengurangkan kos setiap cip berfungsi.
- Skalabiliti: Chiplet membolehkan penciptaan sistem modular, menjadikannya mudah untuk menambah yang baharu. teras atau fungsi mengikut keperluan.
- Fleksibiliti dalam pembuatan nod: Setiap ciplet boleh dihasilkan menggunakan proses yang berbeza (cth. teras pemprosesan 7nm dan pengawal 14nm), mengoptimumkan kos dan prestasi.
- Kepantasan dalam pembangunan: Menggunakan semula chiplet yang telah direka bentuk mempercepatkan penciptaan produk generasi baru.
Contoh praktikal reka bentuk berasaskan chiplet
Kes lambang ialah siri pemproses AMD Ryzen. Bermula dengan generasi ketiga (Ryzen 3000), AMD menggunakan pendekatan chiplet, di mana teras pemprosesan (CCD) dihasilkan pada 7nm, manakala cip input/output (IOD) menggunakan nod pembuatan 12nm yang lebih murah. Reka bentuk ini dikekalkan dalam generasi Ryzen 5000 dan 7000, membolehkan AMD Mengatasi banyak cabaran kerepek monolitik.
Contoh lain yang relevan ialah GPU Radeon RX 7000 daripada AMD, yang melaksanakan reka bentuk berasaskan ciplet untuk memori dan cache, apa kosongkan ruang pada teras grafik utama y mengurangkan kerumitan reka bentuk keseluruhan.
Perbezaan antara chiplet dan MCM
Adalah penting untuk tidak mengelirukan chiplet dengan modul multichip (MCM) yang disebutkan di atas. Walaupun kedua-dua kumpulan berbilang cip ke dalam satu pakej, ciplet merujuk kepada blok berfungsi tertentu yang berfungsi bersama sebagai sistem bersepadu. MCM, sebaliknya, hanya mengumpulkan berbilang cip bersama tanpa kohesi fungsi yang sama seperti ciplet. tawaran.
Sebagai contoh, pemproses dengan reka bentuk MCM mungkin termasuk berbilang teras dan memori, tetapi tanpa pengoptimuman khusus yang didayakan oleh chiplet untuk bekerja dengan lebih cekap dan berskala.
Had dan cabaran chiplet
Tidak semuanya adalah kelebihan dalam reka bentuk berasaskan chiplet. Pendekatan ini juga mengemukakan beberapa cabaran teknikal yang ketara:
- Latensi: Komunikasi antara chiplet menambah latensi tambahan, yang boleh kesan prestasi dalam aplikasi sensitif masa tindak balas.
- Kerumitan interposer: Interposers, yang bertindak sebagai perantara antara chiplet, mesti direka bentuk untuk mengendalikan berbilang sambungan dengan cekap, yang menambah kerumitan dan kos.
- Penggunaan tenaga: Sambungan antara chiplet boleh meningkatkan penggunaan tenaga, terutamanya jika tidak dioptimumkan dengan betul.
- Piawaian: Kekurangan penyeragaman dalam antara muka komunikasi boleh menyukarkan untuk mengintegrasikan chiplet daripada pengeluar yang berbeza.
Masa depan chiplet
Masa depan chiplet kelihatan menjanjikan, terutamanya dengan penggunaan piawaian antara sambungan seperti UCIe (Universal Chiplet Interconnect Express), yang akan membolehkan menggabungkan chiplet daripada pengeluar yang berbeza dalam satu sistem. Ini akan membuka pintu kepada penyelesaian yang lebih heterogen dan kolaboratif, di mana syarikat khusus akan dapat menyumbang bahagian mereka sendiri kepada ekosistem global.
Senario masa depan yang mungkin boleh merangkumi sistem dengan CPU daripada satu pengeluar, GPU daripada yang lain dan pemecut khusus daripada pihak ketiga, semuanya saling berkaitan dengan cekap terima kasih kepada standard terbuka.
Teknologi chiplet sentiasa ada. Keupayaan mereka untuk mengatasi had teknikal, mengurangkan kos dan menawarkan penyelesaian berskala sedang mengubah landskap semikonduktor. Dengan syarikat seperti AMD dan Intel y Nvidia memimpin jalan, dan dengan kemunculan piawaian interkoneksi, penggunaan chiplet akan berkembang melangkaui pemproses dan GPU untuk menangani aplikasi baharu dalam sektor seperti automotif, kecerdasan buatan dan pengkomputeran awan. Walaupun bukan tanpa cabaran mereka, chiplet mewakili pendekatan modular yang mentakrifkan semula cara kita Kami mereka bentuk dan mengeluarkan komponen elektronik.
