Die Unvermeidlichkeit der Existenz von Chiplets
92 2023-05-09
Kernchips sind kleine modulare Chips, die zu einem kompletten System on Chip (SoC) kombiniert werden können. Sie sind für chipbasierte Architekturen konzipiert, bei denen mehrere Chips miteinander verbunden sind, um eine einzige komplexe integrierte Schaltung zu erstellen. Im Vergleich zu herkömmlichen Single-Chip-SoC bietet die Core-basierte Architektur mehrere Vorteile, darunter verbesserte Leistung, reduzierten Stromverbrauch und verbesserte Designflexibilität. Die Chiplettechnologie ist relativ neu und viele Unternehmen der Halbleiterindustrie entwickeln sie aktiv weiter.http://www.ic-bom.com/
Chiplet ist eine neue Art von Chip, der den Weg für die Gestaltung komplexer SoCs ebnet. Chiplet kann als High-Tech-Version von LEGO Bausteinen gesehen werden. Eine komplexe Funktion wird in ein kleines Modul zerlegt, gefolgt von einem Kern, der effektiv eine einzelne spezifische Funktion ausführen kann. Daher kann ein integriertes System mit Kernen umfassen: Datenspeicherung, Signalverarbeitung, Berechnung und Datenflussmanagement, und die Konstruktion wird "Kerne" genannt.
Chiplet ist ein Teil der Verkapselungsarchitektur, die als physikalischer Siliziumchip definiert werden kann, der IP-Subsysteme (geistiges Eigentum) mit anderen Chips unter Verwendung von Verkapselungsmethoden verkapselt. Es kann gesagt werden, dass Chipet-Technologie mehrere elektrische Funktionen in einem einzigen Paket oder System integriert.http://www.ic-bom.com/
Durch den Einsatz der Chiptechnologie können Ingenieure komplexe Chips schnell und kostengünstig entwerfen, indem sie verschiedene Arten von Drittanbieter-IPs in einem einzigen Chip oder Paket zusammenfügen. Diese IPs von Drittanbietern können E/A-Treiber, Speicher-ICs und Prozessorkerne sein.
Die Idee der Chips entstand aus dem Projekt DARPA CHIPS (Common Heterogeneous Integration and IP). Da moderne SoCs nicht immer für kleine Anwendungen geeignet sind, plant CHIP, ein neues Paradigma der IP-Wiederverwendung zu schaffen, das sogenannte Chiplets, um die Gesamtsystemflexibilität zu verbessern.
Obwohl die Computertechnologie in den meisten elektronischen Geräten heute noch weitgehend von traditionellen Chipsätzen dominiert wird, scheint sich dieser Trend im Laufe der Zeit deutlich zu ändern. Viele Experten glauben, dass mit der Entwicklung dieser fortschrittlichen Technologien spezialisierte Pellets zu einem gemeinsamen Merkmal von Verbrauchergeräten werden. Für die Entwicklung von Pellets stehen viele zuverlässige und kostengünstigere Technologien zur Verfügung.http://www.ic-bom.com/
Das Moore-Gesetz ist eine Vorhersage des Intel-Mitbegründers Gordon Moore im 1965, dass sich die Anzahl der Transistoren auf Mikrochips etwa alle zwei Jahre verdoppeln wird, was zu einem exponentiellen Wachstum der Rechenleistung und Kostensenkung führt. Chiplet-Technologie kann als eine Möglichkeit gesehen werden, Moores Gesetz zu erweitern und den Trend zur Verbesserung der Leistung und Senkung der Kosten in der Halbleiterindustrie fortzusetzen.http://www.ic-bom.com/
Eine Möglichkeit, wie Pellettechnologie dazu beitragen kann, Moores Gesetz zu erweitern, besteht darin, komplexere und leistungsfähigere SoCs zu erstellen, ohne dass alle notwendigen Komponenten auf einem einzigen Chip installiert werden müssen. Durch die Zerlegung komplexer SoCs in kleinere modulare Kerne und deren Verbindung kann die Anzahl der Transistoren und anderer Komponenten weiter wachsen, ohne die physikalischen Grenzen eines einzelnen Chips zu erreichen. Dies hilft, mit der Leistungsverbesserung und Kostensenkung Schritt zu halten, die nach Moores Gesetz vorhergesagt wurden.
Heutzutage wächst der heterogene Kernintegrationsmarkt rasanter. Verschiedene Mikroprozessoren wie AMD Epic und Intels Lakefield nutzen Chipdesign und heterogene integrierte Verpackungstechnologie für die Massenproduktion.