ചിപ്ലെറ്റ് ചിപ്പുകളെ രൂപാന്തരപ്പെടുത്തി.

1965-ൽ ഇന്റൽ സഹസ്ഥാപകനായ ഗോർഡൻ മൂർ "മൂറിന്റെ നിയമം" ആയി മാറിയത് എന്താണെന്ന് വിശദീകരിച്ചു. അരനൂറ്റാണ്ടിലേറെയായി ഇത് ഇന്റഗ്രേറ്റഡ്-സർക്യൂട്ട് (ഐസി) പ്രകടനത്തിലും കുറഞ്ഞുവരുന്ന ചെലവുകളിലും സ്ഥിരമായ നേട്ടങ്ങൾക്ക് അടിത്തറയിട്ടു - ആധുനിക ഡിജിറ്റൽ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ അടിത്തറ. ചുരുക്കത്തിൽ: ഒരു ചിപ്പിലെ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ എണ്ണം ഓരോ രണ്ട് വർഷത്തിലും ഏകദേശം ഇരട്ടിയാകുന്നു.

വർഷങ്ങളായി, പുരോഗതി ആ വേഗതയെ പിന്തുടർന്നു. ഇപ്പോൾ ചിത്രം മാറുകയാണ്. കൂടുതൽ ചുരുങ്ങൽ ബുദ്ധിമുട്ടായി മാറിയിരിക്കുന്നു; സവിശേഷത വലുപ്പങ്ങൾ ഏതാനും നാനോമീറ്ററുകളായി കുറഞ്ഞു. എഞ്ചിനീയർമാർ ഭൗതിക പരിധികളിലേക്കും കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ പ്രക്രിയ ഘട്ടങ്ങളിലേക്കും വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ചെലവുകളിലേക്കും ഓടുന്നു. ചെറിയ ജ്യാമിതികളും വിളവ് കുറയ്ക്കുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന അളവിലുള്ള ഉൽ‌പാദനം കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു. ഒരു മുൻനിര ഫാബ് നിർമ്മിക്കുന്നതിനും പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിനും വളരെയധികം മൂലധനവും വൈദഗ്ധ്യവും ആവശ്യമാണ്. അതിനാൽ മൂറിന്റെ നിയമം നീരാവി നഷ്ടപ്പെടുകയാണെന്ന് പലരും വാദിക്കുന്നു.

ആ മാറ്റം ഒരു പുതിയ സമീപനത്തിലേക്കുള്ള വാതിൽ തുറന്നിരിക്കുന്നു: ചിപ്ലെറ്റുകൾ.

ഒരു പ്രത്യേക പ്രവർത്തനം നിർവ്വഹിക്കുന്ന ഒരു ചെറിയ ഡൈയാണ് ചിപ്ലെറ്റ് - അടിസ്ഥാനപരമായി ഒരു മോണോലിത്തിക്ക് ചിപ്പ് ആയിരുന്നതിന്റെ ഒരു ഭാഗം. ഒരൊറ്റ പാക്കേജിൽ ഒന്നിലധികം ചിപ്ലെറ്റുകൾ സംയോജിപ്പിച്ചുകൊണ്ട്, നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് ഒരു പൂർണ്ണമായ സിസ്റ്റം കൂട്ടിച്ചേർക്കാൻ കഴിയും.

മോണോലിത്തിക് യുഗത്തിൽ, എല്ലാ ഫംഗ്ഷനുകളും ഒരു വലിയ ഡൈയിലാണ് പ്രവർത്തിച്ചിരുന്നത്, അതിനാൽ എവിടെയെങ്കിലും ഒരു തകരാർ സംഭവിച്ചാൽ മുഴുവൻ ചിപ്പും സ്ക്രാപ്പ് ചെയ്യപ്പെടാം. ചിപ്ലെറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച്, സിസ്റ്റങ്ങൾ "അറിയപ്പെടുന്ന-നല്ല ഡൈ" (കെജിഡി) യിൽ നിന്നാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, ഇത് വിളവും നിർമ്മാണ കാര്യക്ഷമതയും നാടകീയമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

വ്യത്യസ്ത പ്രോസസ്സ് നോഡുകളിലും വ്യത്യസ്ത പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കുമായി നിർമ്മിച്ച ഡൈകൾ സംയോജിപ്പിക്കുന്ന ഹെറ്ററോജീനിയസ് ഇന്റഗ്രേഷൻ - ചിപ്ലെറ്റുകളെ പ്രത്യേകിച്ച് ശക്തമാക്കുന്നു. ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള കമ്പ്യൂട്ട് ബ്ലോക്കുകൾക്ക് ഏറ്റവും പുതിയ നോഡുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും, അതേസമയം മെമ്മറിയും അനലോഗ് സർക്യൂട്ടുകളും പക്വവും ചെലവ് കുറഞ്ഞതുമായ സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ തുടരുന്നു. ഫലം: കുറഞ്ഞ ചെലവിൽ ഉയർന്ന പ്രകടനം.

വാഹന വ്യവസായം പ്രത്യേകിച്ചും താൽപ്പര്യമുള്ളവരാണ്. 2030 ന് ശേഷം വൻതോതിൽ ദത്തെടുക്കൽ ലക്ഷ്യമിട്ട്, ഭാവിയിൽ വാഹനങ്ങൾക്കുള്ളിലെ SoC-കൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് പ്രധാന വാഹന നിർമ്മാതാക്കൾ ഈ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ചിപ്ലെറ്റുകൾ AI, ഗ്രാഫിക്സ് എന്നിവ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി അളക്കാൻ അവരെ അനുവദിക്കുന്നു, അതേസമയം വിളവ് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു - ഇത് ഓട്ടോമോട്ടീവ് സെമികണ്ടക്ടറുകളുടെ പ്രകടനവും പ്രവർത്തനക്ഷമതയും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

ചില ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഭാഗങ്ങൾ കർശനമായ പ്രവർത്തന-സുരക്ഷാ മാനദണ്ഡങ്ങൾ പാലിക്കേണ്ടതുണ്ട്, അതിനാൽ പഴയതും തെളിയിക്കപ്പെട്ടതുമായ നോഡുകളെ ആശ്രയിക്കേണ്ടതുണ്ട്. അതേസമയം, അഡ്വാൻസ്ഡ് ഡ്രൈവർ-അസിസ്റ്റൻസ് (ADAS), സോഫ്റ്റ്‌വെയർ-ഡിഫൈൻഡ് വെഹിക്കിൾസ് (SDV-കൾ) പോലുള്ള ആധുനിക സംവിധാനങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ കമ്പ്യൂട്ട് ആവശ്യമാണ്. ചിപ്ലെറ്റുകൾ ആ വിടവ് നികത്തുന്നു: സുരക്ഷാ-ക്ലാസ് മൈക്രോകൺട്രോളറുകൾ, വലിയ മെമ്മറി, ശക്തമായ AI ആക്സിലറേറ്ററുകൾ എന്നിവ സംയോജിപ്പിച്ച്, നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് ഓരോ വാഹന നിർമ്മാതാക്കളുടെയും ആവശ്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് SoC-കൾ വേഗത്തിൽ തയ്യാറാക്കാൻ കഴിയും.

ഈ ഗുണങ്ങൾ ഓട്ടോകൾക്ക് അപ്പുറത്തേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നു. ചിപ്ലെറ്റ് ആർക്കിടെക്ചറുകൾ AI, ടെലികോം, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിലേക്ക് വ്യാപിക്കുകയും വ്യവസായങ്ങളിലുടനീളം നവീകരണം ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയും സെമികണ്ടക്ടർ റോഡ്മാപ്പിന്റെ ഒരു സ്തംഭമായി അതിവേഗം മാറുകയും ചെയ്യുന്നു.

ചിപ്ലെറ്റ് സംയോജനം ഒതുക്കമുള്ളതും അതിവേഗത്തിലുള്ളതുമായ ഡൈ-ടു-ഡൈ കണക്ഷനുകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. പ്രധാന പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കൽ ഇന്റർപോസർ ആണ് - ഡൈസിനു കീഴിലുള്ള ഒരു ഇന്റർമീഡിയറ്റ് പാളി, പലപ്പോഴും സിലിക്കൺ, ഒരു ചെറിയ സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് പോലെ സിഗ്നലുകളെ റൂട്ട് ചെയ്യുന്നു. മികച്ച ഇന്റർപോസറുകൾ എന്നാൽ കൂടുതൽ ഇറുകിയ കപ്ലിംഗ്, വേഗതയേറിയ സിഗ്നൽ കൈമാറ്റം എന്നിവയാണ്.

വിപുലമായ പാക്കേജിംഗ് പവർ ഡെലിവറിയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. ഡൈകൾക്കിടയിലുള്ള ചെറിയ ലോഹ കണക്ഷനുകളുടെ ഇടതൂർന്ന നിരകൾ ഇടുങ്ങിയ ഇടങ്ങളിൽ പോലും കറന്റിനും ഡാറ്റയ്ക്കും മതിയായ പാതകൾ നൽകുന്നു, പരിമിതമായ പാക്കേജ് ഏരിയ കാര്യക്ഷമമായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ഉയർന്ന ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് കൈമാറ്റം സാധ്യമാക്കുന്നു.

ഇന്നത്തെ മുഖ്യധാരാ സമീപനം 2.5D സംയോജനമാണ്: ഒരു ഇന്റർപോസറിൽ ഒന്നിലധികം ഡൈകൾ വശങ്ങളിലായി സ്ഥാപിക്കുക. അടുത്ത കുതിപ്പ് 3D സംയോജനമാണ്, ഇത് കൂടുതൽ സാന്ദ്രതയ്ക്കായി ത്രൂ-സിലിക്കൺ വിയാസുകൾ (TSV-കൾ) ഉപയോഗിച്ച് ലംബമായി ഡൈകൾ സ്റ്റാക്ക് ചെയ്യുന്നു.

മോഡുലാർ ചിപ്പ് ഡിസൈൻ (ഫംഗ്ഷനുകളും സർക്യൂട്ട് തരങ്ങളും വേർതിരിക്കുന്നത്) 3D സ്റ്റാക്കിംഗുമായി സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് വേഗതയേറിയതും ചെറുതും കൂടുതൽ ഊർജ്ജക്ഷമതയുള്ളതുമായ സെമികണ്ടക്ടറുകൾ നൽകുന്നു. മെമ്മറിയും കമ്പ്യൂട്ടും സഹ-ലൊക്കേറ്റ് ചെയ്യുന്നത് വലിയ ഡാറ്റാസെറ്റുകളിലേക്ക് വലിയ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് നൽകുന്നു - AI-ക്കും മറ്റ് ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള വർക്ക്‌ലോഡുകൾക്കും അനുയോജ്യം.

എന്നിരുന്നാലും, ലംബമായ സ്റ്റാക്കിംഗ് വെല്ലുവിളികൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. താപം കൂടുതൽ എളുപ്പത്തിൽ അടിഞ്ഞുകൂടുന്നു, ഇത് താപ മാനേജ്മെന്റിനെയും വിളവിനെയും സങ്കീർണ്ണമാക്കുന്നു. ഇത് പരിഹരിക്കുന്നതിന്, ഗവേഷകർ താപ നിയന്ത്രണങ്ങൾ നന്നായി കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനായി പുതിയ പാക്കേജിംഗ് രീതികൾ വികസിപ്പിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ആക്കം ശക്തമാണ്: ചിപ്ലെറ്റുകളുടെയും 3D സംയോജനത്തിന്റെയും സംയോജനം മൂറിന്റെ നിയമം ഉപേക്ഷിക്കുന്നിടത്ത് ടോർച്ച് വഹിക്കാൻ തയ്യാറായ ഒരു വിനാശകരമായ മാതൃകയായി വ്യാപകമായി കാണപ്പെടുന്നു.