1965 онд Intel компанийг үүсгэн байгуулагч Гордон Мур "Мурын хууль" болсон зүйлийг тодорхойлсон. Хагас зуун гаруй жилийн турш энэ нь орчин үеийн дижитал технологийн үндэс болсон нэгдсэн хэлхээний (IC) гүйцэтгэлийн тогтвортой өсөлт, бууралтын зардлыг дэмжсэн. Товчхондоо: чип дээрх транзисторын тоо хоёр жил тутамд ойролцоогоор хоёр дахин нэмэгддэг.
Олон жилийн турш ахиц дэвшил энэ хэмнэлийг дагаж байв. Одоо зураг өөрчлөгдөж байна. Цаашдын агшилт нь хэцүү болсон; функцын хэмжээ хэдхэн нанометр хүртэл буурдаг. Инженерүүд физикийн хязгаарлалт, илүү төвөгтэй үйл явцын үе шатууд, зардал нэмэгдэж байна. Жижиг геометрүүд нь ургацыг бууруулж, их хэмжээний үйлдвэрлэлийг улам хүндрүүлдэг. Тэргүүлэх үйлдвэр барих, ажиллуулах нь асар их хөрөнгө, туршлага шаарддаг. Тиймээс олон хүн Мурын хууль хүчээ алдаж байна гэж маргадаг.
Энэхүү шилжилт нь шинэ хандлагын үүд хаалгыг нээж өгсөн: чиплет.
Чиплет нь тодорхой функцийг гүйцэтгэдэг жижиг хэв бөгөөд үндсэндээ нэг цул чип байсан зүйлийн зүсмэлийг хэлнэ. Нэг багцад олон чиплетийг нэгтгэснээр үйлдвэрлэгчид бүрэн системийг угсарч чадна.
Цул эрин үед бүх функцууд нэг том үхэр дээр амьдардаг байсан тул хаана ч байсан согог нь чипийг бүхэлд нь устгаж болно. Чиплетийн тусламжтайгаар системийг "сайн сайн мэддэг" (KGD) -ээр бүтээж, ургац болон үйлдвэрлэлийн үр ашгийг эрс сайжруулдаг.
Төрөл бүрийн үйл явцын зангилаанууд болон өөр өөр функцууд дээр баригдсан хэвийг нэгтгэх нь чиплетийг онцгой хүчирхэг болгодог. Өндөр хүчин чадалтай тооцоолох блокууд нь хамгийн сүүлийн үеийн зангилаануудыг ашиглах боломжтой бол санах ой болон аналог хэлхээнүүд нь боловсорч гүйцсэн, зардал багатай технологиуд дээр үлддэг. Үр дүн: бага зардлаар өндөр гүйцэтгэл.
Автомашины салбар ялангуяа сонирхож байна. Томоохон автомашин үйлдвэрлэгчид эдгээр техникийг ирээдүйн автомашинд суурилуулсан SoC-уудыг хөгжүүлэхийн тулд ашиглаж байгаа бөгөөд 2030 оноос хойш олноор нэвтрүүлэх зорилт тавин ажиллаж байна. Чиплетүүд нь AI болон графикийг илүү үр ашигтайгаар масштаблахын зэрэгцээ өгөөжийг сайжруулж, автомашины хагас дамжуулагчийн гүйцэтгэл, ажиллагааг хоёуланг нь нэмэгдүүлдэг.
Автомашины зарим эд анги нь үйл ажиллагааны аюулгүй байдлын хатуу стандартыг хангасан байх ёстой бөгөөд ингэснээр хуучин, батлагдсан зангилаанууд дээр тулгуурладаг. Үүний зэрэгцээ дэвшилтэт жолоочийн тусламж (ADAS) болон програм хангамжаар тодорхойлогдсон тээврийн хэрэгсэл (SDVs) зэрэг орчин үеийн системүүд илүү их тооцоолол шаарддаг. Чиплетүүд энэ ялгааг нөхөж байна: аюулгүй байдлын зэрэглэлийн микроконтроллер, том санах ой, хүчирхэг хиймэл оюун ухааны хурдасгууруудыг хослуулснаар үйлдвэрлэгчид SoC-уудыг автомашин үйлдвэрлэгч бүрийн хэрэгцээнд тохируулан илүү хурдан болгож чадна.
Эдгээр давуу талууд нь автомашинаас ч илүү байдаг. Чиплетийн архитектурууд хиймэл оюун ухаан, харилцаа холбоо болон бусад салбарт тархаж, салбар даяар инновацийг хурдасгаж, хагас дамжуулагч замын зургийн тулгуур болж байна.
Чиплетийн интеграцчлал нь авсаархан, өндөр хурдтай, үхэх холболтоос хамаардаг. Гол идэвхжүүлэгч нь завсрын давхарга юм - завсрын давхарга, ихэвчлэн цахиур, жижиг хэлхээний самбар шиг дохиог дамжуулдаг. Илүү сайн холбогч нь илүү нягт холболт, илүү хурдан дохио солилцоо гэсэн үг юм.
Нарийвчилсан сав баглаа боодол нь эрчим хүчний хангамжийг сайжруулдаг. Маягт хоорондын жижиг металл холболтын нягт массивууд нь хязгаарлагдмал багцын талбайг үр ашигтай ашиглахын зэрэгцээ өндөр зурвасын өргөнийг дамжуулах боломжийг олгодог бөгөөд нягт орон зайд ч гүйдэл болон өгөгдөл дамжуулах хангалттай замыг бий болгодог.
Өнөөдрийн нийтлэг хандлага бол 2.5D интеграцчлал юм: олон өлгүүрийг холбогч дээр зэрэгцүүлэн байрлуулах. Дараагийн үсрэлт бол 3D интеграцчлал бөгөөд илүү өндөр нягтралтай байхын тулд цахиур дамжих дамжуулагчийг (TSVs) ашиглан босоо байдлаар устгадаг.
Модульчлагдсан чип дизайныг (тусгаарлах функцууд болон хэлхээний төрлүүд) 3D овоолготой хослуулснаар илүү хурдан, жижиг, эрчим хүчний хэмнэлттэй хагас дамжуулагч гарна. Санах ой болон тооцооллыг хамтад нь байршуулах нь том өгөгдлийн багцад асар их зурвасын өргөнийг хүргэдэг ба энэ нь хиймэл оюун ухаан болон бусад өндөр гүйцэтгэлтэй ажлын ачаалалд тохиромжтой.
Гэсэн хэдий ч босоо овоолох нь бэрхшээлийг дагуулдаг. Дулаан нь илүү хурдан хуримтлагдаж, дулааны менежмент болон ургацыг хүндрүүлдэг. Үүнийг шийдвэрлэхийн тулд судлаачид дулааны хязгаарлалтыг илүү сайн зохицуулахын тулд савлагааны шинэ аргыг боловсруулж байна. Гэсэн хэдий ч эрч хүч хүчтэй байна: чиплетүүдийн нэгдэл ба 3D интеграцийг Мурын хуулийг орхисон бамбарыг авч явахад чиглэсэн эвдэрсэн парадигм гэж өргөнөөр үздэг.
Шуудангийн цаг: 2025 оны 10-р сарын 15