1965 онд Intel-ийн хамтран үүсгэн байгуулагч Гордон Мур "Мүүрийн хууль" болсон зүйлийг томъёолсон. Хагас зуун гаруй жилийн турш энэ нь орчин үеийн дижитал технологийн үндэс суурь болсон нэгдсэн хэлхээний (IC) гүйцэтгэлийн тогтвортой өсөлт болон бууралтын үндэс суурь болсон юм. Товчхондоо: чип дээрх транзисторын тоо хоёр жил тутамд ойролцоогоор хоёр дахин нэмэгддэг.
Олон жилийн турш ахиц дэвшил энэ хэмнэлийг дагаж байсан. Одоо зураг өөрчлөгдөж байна. Цаашдын агшилт улам бүр хэцүү болж, функцийн хэмжээ хэдхэн нанометр хүртэл буурч байна. Инженерүүд физик хязгаарлалт, илүү төвөгтэй процессын алхамууд, өсөн нэмэгдэж буй өртөгтэй тулгарч байна. Жижиг геометрүүд нь гарцыг бууруулж, их хэмжээний үйлдвэрлэлийг хүндрүүлдэг. Тэргүүлэх үйлдвэр барих, ажиллуулах нь асар их хөрөнгө оруулалт, мэргэжлийн ур чадвар шаарддаг. Тиймээс олон хүн Мурын хууль хүчээ алдаж байна гэж үзэж байна.
Энэ өөрчлөлт нь чиплет гэсэн шинэ арга барилын үүд хаалгыг нээж өгсөн.
Чиплет гэдэг нь тодорхой үүргийг гүйцэтгэдэг жижиг хэв бөгөөд үндсэндээ нэг цул чип байсан зүйлийн зүсмэл юм. Үйлдвэрлэгчид олон чиплетийг нэг багцад нэгтгэснээр бүрэн системийг угсарч чадна.
Цул эрин үед бүх функцууд нэг том хэв дээр ажилладаг байсан тул хаана ч байсан согог нь чипийг бүхэлд нь эвдэж болзошгүй байв. Чиплетийн хувьд системийг "мэдэгдэж буй сайн хэв" (KGD)-ээр бүтээдэг бөгөөд энэ нь гарц болон үйлдвэрлэлийн үр ашгийг эрс сайжруулдаг.
Төрөл бүрийн процессын зангилаанууд болон өөр өөр функцүүдэд зориулагдсан диаграммуудыг нэгтгэх нь олон төрлийн интеграцчилал нь чиплетүүдийг онцгой хүчирхэг болгодог. Өндөр хүчин чадалтай тооцоолох блокууд нь хамгийн сүүлийн үеийн зангилааг ашиглаж чаддаг бол санах ой болон аналог хэлхээ нь дэвшилтэт, өртөг хэмнэлттэй технологи дээр суурилдаг. Үр дүн: бага өртгөөр илүү өндөр гүйцэтгэл.
Автомашины салбар үүнд онцгой анхаарал хандуулж байна. Томоохон автомашин үйлдвэрлэгчид эдгээр техникийг ашиглан ирээдүйн тээврийн хэрэгсэлд суурилуулсан SoC-ийг боловсруулж байгаа бөгөөд 2030 оноос хойш олноор нэвтрүүлэхээр төлөвлөж байна. Чиплетүүд нь хиймэл оюун ухаан болон графикийг илүү үр ашигтайгаар өргөжүүлэхийн зэрэгцээ бүтээмжийг сайжруулж, автомашины хагас дамжуулагчийн гүйцэтгэл болон үйл ажиллагааг сайжруулдаг.
Зарим автомашины эд ангиуд нь хатуу чанд ажиллагааны аюулгүй байдлын стандартыг хангасан байх ёстой бөгөөд ингэснээр хуучин, батлагдсан зангилаануудад тулгуурладаг. Үүний зэрэгцээ, дэвшилтэт жолоочийн туслах (ADAS) болон програм хангамжаар тодорхойлогдсон тээврийн хэрэгсэл (SDV) зэрэг орчин үеийн системүүд нь илүү их тооцоолол шаарддаг. Чиплетүүд энэ зөрүүг нөхдөг: аюулгүй байдлын ангиллын микроконтроллер, том санах ой, хүчирхэг хиймэл оюун ухааны хурдасгуурыг хослуулснаар үйлдвэрлэгчид SoC-ийг автомашин үйлдвэрлэгч бүрийн хэрэгцээнд илүү хурдан тохируулж чаддаг.
Эдгээр давуу талууд нь автомашинаас гадна хамаатай. Чиплет архитектур нь хиймэл оюун ухаан, харилцаа холбоо болон бусад салбарт тархаж, салбар бүрт инновацийг хурдасгаж, хагас дамжуулагч замын зургийн тулгуур багана болж байна.
Чиплетийн интеграци нь авсаархан, өндөр хурдтай шиферээс шифер хүртэлх холболтоос хамаардаг. Гол идэвхжүүлэгч нь интерпозер буюу жижиг хэлхээний самбар шиг дохиог дамжуулдаг шиферийн доор байрлах завсрын давхарга, ихэвчлэн цахиур юм. Илүү сайн интерпозер гэдэг нь илүү нягт холболт, илүү хурдан дохио солилцох гэсэн үг юм.
Дэвшилтэт сав баглаа боодол нь цахилгаан дамжуулах чадварыг сайжруулдаг. Хэвний хоорондох жижиг металл холболтуудын нягт массив нь нягт орон зайд ч гэсэн гүйдэл болон өгөгдөл дамжуулах хангалттай замыг хангаж, хязгаарлагдмал сав баглаа боодлын талбайг үр ашигтай ашиглахын зэрэгцээ өндөр зурвасын өргөн дамжуулах боломжийг олгодог.
Өнөөдрийн гол хандлага бол 2.5D интеграци юм: олон хэвийг завсрын хавтан дээр зэрэгцүүлэн байрлуулах. Дараагийн алхам бол 3D интеграци бөгөөд энэ нь бүр ч өндөр нягтралтай болгохын тулд цахиурын нэвтрэлт (TSV) ашиглан хэвийг босоо байдлаар давхарладаг.
Модульчлагдсан чипийн загварыг (функц болон хэлхээний төрлийг салгах) 3 хэмжээст стектэй хослуулснаар илүү хурдан, жижиг, илүү эрчим хүчний хэмнэлттэй хагас дамжуулагчийг бий болгодог. Санах ой болон тооцооллыг хамтад нь байрлуулах нь том өгөгдлийн багцад асар их зурвасын өргөнийг өгдөг бөгөөд энэ нь хиймэл оюун ухаан болон бусад өндөр гүйцэтгэлтэй ажлын ачаалалд тохиромжтой.
Гэсэн хэдий ч босоо давхарга нь бэрхшээл дагуулдаг. Дулаан илүү амархан хуримтлагдаж, дулааны менежмент болон гарцыг хүндрүүлдэг. Үүнийг шийдвэрлэхийн тулд судлаачид дулааны хязгаарлалтыг илүү сайн зохицуулахын тулд шинэ сав баглаа боодлын аргуудыг дэвшүүлж байна. Гэсэн хэдий ч эрч хүч хүчтэй байна: чиплет болон 3D интеграцийн нэгдэл нь Мурын хуулийн төгсгөлд бамбарыг авч явахад бэлэн болсон саад тотгор учруулдаг парадигм гэж өргөнөөр үздэг.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 10-р сарын 15