- Hinahati ng mga chiplet ang isang kumplikadong sistema sa mas maliliit na functional block, na nagpapahusay sa pagmamanupaktura.
- Pinahihintulutan nila ang higit na scalability at flexibility sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng iba't ibang mga manufacturing node sa parehong system.
- Ang mga kumpanyang tulad ng AMD ay nangunguna sa pamamaraang ito sa kanilang mga CPU at GPU, na nagtagumpay sa mga monolitikong hamon sa disenyo.
Binabago ng teknolohiya ng Chiplet ang disenyo at pagmamanupaktura ng mga processor at electronic na bahagi. Ngunit ano nga ba ang mga chiplet? Bakit sila nagtatakda ng isang mahalagang kalakaran sa sektor ng teknolohiya? Sa mga sumusunod na linya, sumisid tayo sa kamangha-manghang mundo ng mga chiplet, tuklasin ang kanilang pinagmulan, mga benepisyo, mga limitasyon at kung paano nila binabago ang mga industriya tulad ng mga processor, GPU at higit pa.
Mula nang unang gamitin ang mga chiplet, mula sa pagiging isang hindi gaanong kilalang teknikal na kagamitan, naging pangunahing haligi na ito ng advanced na disenyo ng hardware. Sinimulan na ng mga kumpanyang tulad ng AMD , Intel , at kamakailan lamang, ng iba pang mga manlalaro sa industriya ang paggalugad sa mga posibilidad na inaalok ng mga modular building block na ito. Dito mo makikita ang lahat ng kailangan mong malaman, na malinaw at detalyado ang paliwanag.
Ano ang chiplet?
Ang isang chiplet ay mahalagang isang piraso o bloke ng integrated circuit na bumubuo ng bahagi ng isang mas malaking sistema sa pamamagitan ng pagtutulungan kasama ng iba pang mga chiplet. Sa halip na magdisenyo ng isang buong processor o GPU bilang isang monolithic chip , hinahati ng mga tagagawa ang disenyo sa ilang mas maliliit na chiplet na magkakaugnay upang bumuo ng isang kumpletong sistema. Pinapasimple ng modular na pamamaraang ito ang disenyo , binabawasan ang mga gastos , at pinapabuti ang scalability.
Hindi naman ganap na bago ang konseptong ito , dahil ang mga multichip module (MCM) ay ilang dekada nang umiiral. Gayunpaman, ang inobasyon ng mga chiplet ay nakasalalay sa kanilang kakayahang umangkop: ang bawat chip ay maaaring gawin sa iba't ibang node, na nagbibigay-daan para sa mas epektibong pag-optimize ng mga gastos at pagganap .
Pagganyak sa likod ng paggamit ng mga chiplet
Ang paggamit ng mga chiplet ay pangunahing lumilitaw bilang solusyon sa patuloy na masalimuot na mga hamon sa disenyo at paggawa ng mga chip . Ang paggawa ng isang monolithic chip ay nagsasangkot ng mas mataas na posibilidad ng mga depekto, mas mataas na gastos, at mga hamon sa scalability . Halimbawa, sa pamamagitan ng paghahati ng isang sistema sa mas maliliit na chiplet, maaaring mapabuti ang pagganap sa mga silicon wafer , na nagpapataas ng bilang ng mga magagamit na chip na makukuha.
Gunigunihin ang isang silicon wafer: kapag ang isang malaking monolithic chip ay ginawa, ang anumang depekto sa lugar nito ay nakakaapekto sa paggana ng buong chip. Sa pamamagitan ng paghahati ng disenyo sa mas maliliit na chiplet, ang mga depekto ay may mas kaunting epekto dahil limitado ang mga ito sa isang maliit na bahagi ng kabuuang sistema, kaya nababawasan ang basura.
Mga pangunahing bentahe ng chiplets
- Pagbawas ng gastos: Ang paggawa ng mas maliliit na chiplet ay nagdaragdag sa bilang ng mga kapaki-pakinabang na yunit sa bawat wafer, na Binabawasan ang gastos sa bawat functional chip.
- Kakayahang sumukat: Binibigyang-daan ng mga chiplet ang paglikha ng mga modular system, na ginagawang madali ang pagdaragdag ng mga bago. mga core o functionality ayon sa pangangailangan.
- Flexibility sa pagmamanupaktura ng mga node: Ang bawat chiplet ay maaaring gawin gamit ang iba't ibang proseso (hal. 7nm processing core at 14nm controllers), pag-optimize ng mga gastos at pagganap.
- Bilis sa pag-unlad: Muling paggamit ng mga nakadisenyo nang chiplet pinapabilis ang paglikha ng mga bagong henerasyon ng mga produkto.
Mga praktikal na halimbawa ng disenyong nakabatay sa chiplet
Isang pangunahing halimbawa ay ang serye ng processor ng AMD Ryzen . Simula sa ikatlong henerasyon (Ryzen 3000), ginamit ng AMD ang isang pamamaraan ng chiplet, kung saan ang mga processing core (CCD) ay ginawa sa 7nm, habang ang input/output (IOD) chip ay gumamit ng mas matipid na 12nm manufacturing node. Ang disenyo na ito ay pinanatili sa mga henerasyon ng Ryzen 5000 at 7000, na nagpapahintulot sa AMD na malampasan ang marami sa mga hamon ng mga monolithic chip.
Isa pang mahalagang halimbawa ay ang mga AMD Radeon RX 7000 GPU , na nagpapatupad ng disenyong nakabatay sa chiplet para sa memorya at cache , na nagpapalaya ng espasyo sa pangunahing graphics core at binabawasan ang pangkalahatang kasalimuotan ng disenyo.
Mga pagkakaiba sa pagitan ng mga chiplet at MCM
Mahalagang huwag ipagkamali ang mga chiplet sa nabanggit na mga multichip module (MCM). Bagama't parehong pinagsasama-sama ang maraming chips sa isang pakete, ang mga chiplet ay tumutukoy sa mga partikular na functional block na nagtutulungan bilang isang integrated system. Sa kabaligtaran, ang mga MCM ay nagpapangkat lamang ng ilang chips nang walang parehong functional cohesion na iniaalok ng mga chiplet.
Halimbawa, ang isang processor na may disenyong MCM ay maaaring may kasamang ilang core at memorya, ngunit walang partikular na pag-optimize na pinahihintulutan ng mga chiplet na gumana nang mas mahusay at mas malawak.
Mga limitasyon at hamon ng mga chiplet
Ang disenyong nakabatay sa chiplet ay may mga disbentaha. Ang pamamaraang ito ay nagpapakita rin ng ilang mahahalagang teknikal na hamon :
- Latency: Ang komunikasyon sa pagitan ng mga chiplet ay nagdaragdag ng mga karagdagang latency, na maaari nakakaapekto sa pagganap sa mga application na sensitibo sa oras ng pagtugon.
- Pagiging kumplikado ng interposer: Ang mga interposer, na nagsisilbing tagapamagitan sa pagitan ng mga chiplet, ay dapat na idinisenyo upang mahusay na pangasiwaan ang maraming koneksyon, na nagdaragdag ng pagiging kumplikado at gastos.
- Consumo energético: Ang pagkakaugnay sa pagitan ng mga chiplet ay maaaring dagdagan ang pagkonsumo ng enerhiya, lalo na kung hindi na-optimize nang maayos.
- Mga pamantayan: Ang kakulangan ng standardisasyon sa mga interface ng komunikasyon ay maaaring gawin itong mahirap na isama ang mga chiplet mula sa iba't ibang mga tagagawa.
Ang kinabukasan ng mga chiplet
Mukhang maganda ang kinabukasan ng mga chiplet, lalo na sa pag-aampon ng mga pamantayan sa interkoneksyon tulad ng UCIe (Universal Chiplet Interconnect Express) , na magpapahintulot sa mga chiplet mula sa iba't ibang tagagawa na pagsamahin sa isang sistema . Magbubukas ito ng pinto sa mas magkakaiba at kolaboratibong mga solusyon, kung saan ang mga espesyalisadong kumpanya ay maaaring mag-ambag ng kanilang sariling mga bahagi sa pandaigdigang ekosistema.
Ang isang posibleng senaryo sa hinaharap ay maaaring magsama ng mga system na may mga CPU mula sa isang tagagawa, mga GPU mula sa isa pa, at mga partikular na accelerator mula sa isang third party, lahat ay mahusay na magkakaugnay salamat sa mga bukas na pamantayan.
Ang teknolohiyang Chiplet ay narito na upang manatili. Ang kakayahan nitong malampasan ang mga limitasyong teknikal, mabawasan ang mga gastos, at mag-alok ng mga scalable na solusyon ay nagbabago sa tanawin ng semiconductor. Sa pangunguna ng mga kumpanyang tulad ng AMD, Intel , at Nvidia , at sa paglitaw ng mga pamantayan ng interconnect , ang paggamit ng mga chiplet ay lalawak nang higit pa sa mga processor at GPU upang matugunan ang mga bagong aplikasyon sa mga sektor tulad ng automotive, artificial intelligence, at cloud computing. Bagama't hindi walang mga hamon, ang mga chiplet ay kumakatawan sa isang modular na diskarte na muling nagbibigay-kahulugan kung paano tayo nagdidisenyo at gumagawa ng mga elektronikong bahagi.
