Mnamo 1965, mwanzilishi mwenza wa Intel Gordon Moore alielezea kile kilichokuwa "Sheria ya Moore." Kwa zaidi ya nusu karne ilisisitiza faida thabiti katika utendakazi wa mzunguko jumuishi (IC) na gharama zinazopungua—msingi wa teknolojia ya kisasa ya kidijitali. Kwa kifupi: idadi ya transistors kwenye chip takriban mara mbili kila baada ya miaka miwili.
Kwa miaka mingi, maendeleo yalifuatilia mkondo huo. Sasa picha inabadilika. Kupungua zaidi kumekua vigumu; saizi za vipengele ziko chini hadi nanomita chache tu. Wahandisi wanaingia kwenye mipaka ya kimwili, hatua ngumu zaidi za mchakato, na kupanda kwa gharama. Jiometri ndogo pia hupunguza mavuno, na kufanya uzalishaji wa kiwango cha juu kuwa mgumu. Kujenga na kuendesha kitambaa cha makali zaidi kunahitaji mtaji na utaalamu mkubwa. Kwa hiyo wengi wanasema Sheria ya Moore inapoteza mvuke.
Mabadiliko hayo yamefungua mlango wa mbinu mpya: chipsets.
Chipleti ni kipande kidogo ambacho hufanya kazi maalum-kimsingi kipande cha kile kilichokuwa chip moja cha monolithic. Kwa kuunganisha chiplets nyingi katika mfuko mmoja, wazalishaji wanaweza kukusanya mfumo kamili.
Katika enzi ya monolithic, kazi zote ziliishi kwa kufa moja kubwa, kwa hivyo kasoro mahali popote inaweza kufuta chip nzima. Kwa chipsets, mifumo hujengwa kutoka kwa "kufa kujulikana-mema" (KGD), kuboresha kwa kiasi kikubwa ufanisi wa mavuno na utengenezaji.
Muunganisho wa hali tofauti-kuchanganya dies zilizojengwa kwenye nodi tofauti za mchakato na kwa kazi tofauti-hufanya chiplets kuwa na nguvu haswa. Vizuizi vya utendakazi wa hali ya juu vinaweza kutumia nodi za hivi punde, huku saketi za kumbukumbu na analogi zikisalia kwenye teknolojia iliyokomaa na ya gharama nafuu. Matokeo: utendaji wa juu kwa gharama ya chini.
Sekta ya magari inavutiwa sana. Watengenezaji wakuu wa kiotomatiki wanatumia mbinu hizi kuunda SoC za ndani ya gari za siku zijazo, na upitishaji wa wingi ukilengwa baada ya 2030. Chiplets huziruhusu kuongeza AI na michoro kwa ufanisi zaidi huku zikiboresha mavuno—kukuza utendakazi na utendakazi katika nusukondakta za magari.
Baadhi ya sehemu za magari lazima zikidhi viwango vya usalama vya utendakazi na hivyo kutegemea nodi za zamani, zilizothibitishwa. Wakati huo huo, mifumo ya kisasa kama vile usaidizi wa hali ya juu wa madereva (ADAS) na magari yaliyofafanuliwa kwa programu (SDVs) inahitaji hesabu zaidi. Chiplets huziba pengo hilo: kwa kuchanganya vidhibiti vidogo vya kiwango cha usalama, kumbukumbu kubwa, na vichapuzi vya nguvu vya AI, watengenezaji wanaweza kurekebisha SoC kulingana na mahitaji ya kila mtengenezaji-otomatiki-haraka zaidi.
Faida hizi zinaenea zaidi ya magari. Usanifu wa Chiplet unaenea katika AI, telecom, na vikoa vingine, kuharakisha uvumbuzi katika tasnia na kuwa nguzo ya ramani ya barabara ya semiconductor.
Uunganishaji wa chiplet hutegemea miunganisho thabiti, ya kasi ya juu ya kufa-kufa. Kiwezeshaji kikuu ni kiunganishi-safu ya kati, mara nyingi silikoni, chini ya dies ambazo hutuma ishara kama ubao mdogo wa saketi. Viingilizi bora vinamaanisha uunganishaji mkali na ubadilishanaji wa mawimbi kwa kasi zaidi.
Ufungaji wa hali ya juu pia huboresha utoaji wa nishati. Safu mnene za miunganisho midogo ya chuma kati ya dies hutoa njia za kutosha za sasa na data hata katika nafasi ndogo, kuwezesha uhamishaji wa data-bandwidth ya juu huku ukitumia vyema eneo la kifurushi kidogo.
Mbinu kuu ya leo ni muunganisho wa 2.5D: kuweka dies nyingi upande kwa upande kwenye interposer. Hatua inayofuata ni muunganisho wa 3D, ambao rafu hufa kwa wima kwa kutumia vias-siliconi (TSVs) kwa msongamano mkubwa zaidi.
Kuchanganya muundo wa chip wa msimu (utendaji wa kutenganisha na aina za mzunguko) na uwekaji wa 3D hutoa mavuno ya haraka, ndogo, ya kuokoa nishati zaidi. Kuweka kumbukumbu pamoja na kukokotoa kunatoa kipimo data kikubwa kwa hifadhidata kubwa—inafaa kwa AI na mizigo mingine ya utendaji wa juu.
Uwekaji mrundikano wa wima, hata hivyo, huleta changamoto. Joto hujilimbikiza kwa urahisi zaidi, na kutatiza usimamizi wa joto na mavuno. Ili kushughulikia hili, watafiti wanaendeleza mbinu mpya za ufungaji ili kushughulikia vyema vikwazo vya joto. Hata hivyo, kasi ni kubwa: muunganiko wa chiplets na muunganisho wa 3D unatazamwa sana kama dhana ya usumbufu—iliyo tayari kubeba mwenge ambapo Sheria ya Moore inaondoka.
Muda wa kutuma: Oct-15-2025