Godine 1965, suosnivač Intela Gordon Moore artikulirao je ono što je postalo "Mooreov zakon". Više od pola stoljeća on je bio osnova za stalan napredak u performansama integriranih kola (IC) i smanjenje troškova - temelj moderne digitalne tehnologije. Ukratko: broj tranzistora na čipu se otprilike udvostručuje svake dvije godine.
Godinama je napredak pratio taj ritam. Sada se slika mijenja. Daljnje smanjenje je postalo teško; veličine elemenata su svedene na samo nekoliko nanometara. Inženjeri se suočavaju s fizičkim ograničenjima, složenijim procesnim koracima i rastućim troškovima. Manje geometrije također smanjuju prinose, što otežava proizvodnju velikih količina. Izgradnja i rad vrhunske fabrike zahtijeva ogroman kapital i stručnost. Stoga mnogi tvrde da Murov zakon gubi na značaju.
Ta promjena je otvorila vrata novom pristupu: čipletima.
Čiplet je mali čip koji obavlja određenu funkciju - u suštini dio onoga što je nekada bio jedan monolitni čip. Integracijom više čipova u jedno pakovanje, proizvođači mogu sastaviti kompletan sistem.
U monolitnoj eri, sve funkcije su se nalazile na jednom velikom čipu, tako da bi kvar bilo gdje mogao uništiti cijeli čip. Kod čipova, sistemi se grade od "poznato dobrog čipa" (KGD), što dramatično poboljšava prinos i efikasnost proizvodnje.
Heterogena integracija – kombinovanje čipova izgrađenih na različitim procesnim čvorovima i za različite funkcije – čini čipove posebno moćnim. Visokoperformansni računarski blokovi mogu koristiti najnovije čvorove, dok memorija i analogna kola ostaju na zrelim, isplativim tehnologijama. Rezultat: veće performanse uz nižu cijenu.
Automobilska industrija je posebno zainteresovana. Veliki proizvođači automobila koriste ove tehnike za razvoj budućih SoC-ova za vozila, s ciljanom masovnom primjenom nakon 2030. godine. Čipleti im omogućavaju efikasnije skaliranje vještačke inteligencije i grafike, istovremeno poboljšavajući prinose - povećavajući i performanse i funkcionalnost u automobilskim poluprovodnicima.
Neki automobilski dijelovi moraju zadovoljiti stroge standarde funkcionalne sigurnosti i stoga se oslanjaju na starije, provjerene čvorove. U međuvremenu, moderni sistemi poput naprednih sistema pomoći vozaču (ADAS) i softverski definiranih vozila (SDV) zahtijevaju daleko više računarske snage. Čipleti premošćuju taj jaz: kombinovanjem mikrokontrolera sigurnosne klase, velike memorije i moćnih AI akceleratora, proizvođači mogu brže prilagoditi SoC-ove potrebama svakog proizvođača automobila.
Ove prednosti se protežu i izvan automobila. Čiplet arhitekture se šire u vještačku inteligenciju, telekomunikacije i druge domene, ubrzavajući inovacije u različitim industrijama i brzo postaju stub puta za poluprovodnike.
Integracija čipleta zavisi od kompaktnih, brzih veza između čipova. Ključni element za to je interpozer - međusloj, često silicijum, ispod čipova koji usmjerava signale slično kao sićušna štampana ploča. Bolji interpozeri znače čvršće povezivanje i bržu razmjenu signala.
Napredno pakovanje takođe poboljšava isporuku energije. Gusti nizovi sitnih metalnih veza između čipova pružaju dovoljno putanja za struju i podatke čak i u uskim prostorima, omogućavajući prenos velike propusnosti uz efikasno korištenje ograničene površine pakovanja.
Današnji uobičajeni pristup je 2.5D integracija: postavljanje više čipova jedan pored drugog na interpozer. Sljedeći skok je 3D integracija, koja slaže čipove vertikalno koristeći prolaze kroz silicij (TSV) za još veću gustoću.
Kombinacija modularnog dizajna čipa (razdvajanje funkcija i tipova kola) sa 3D slaganjem daje brže, manje i energetski efikasnije poluprovodnike. Kolokacija memorije i računarstva pruža ogroman propusni opseg za velike skupove podataka - idealno za vještačku inteligenciju i druga visokoperformansna opterećenja.
Međutim, vertikalno slaganje donosi izazove. Toplota se lakše akumulira, što komplikuje upravljanje toplotom i prinos. Da bi se pozabavili ovim problemom, istraživači unapređuju nove metode pakovanja kako bi bolje upravljali toplotnim ograničenjima. Uprkos tome, zamah je snažan: konvergencija čipleta i 3D integracije se široko smatra revolucionarnom paradigmom – spremnom da preuzme baklju tamo gdje Murov zakon staje.
Vrijeme objave: 15. oktobar 2025.