1965ean, Intelen sortzailekide Gordon Moorek “Moore-ren Legea” bihurtu zena adierazi zuen. Mende erdi baino gehiagoz, zirkuitu integratuen (IC) errendimenduaren etengabeko igoerak eta kostuen jaitsierak oinarri izan ziren, hau da, teknologia digital modernoaren oinarria. Laburbilduz: txip bateko transistore kopurua bikoiztu egiten da gutxi gorabehera bi urtean behin.
Urteetan zehar, aurrerapenak kadentzia hori jarraitu zuen. Orain, egoera aldatzen ari da. Zailtasun handiagoa hartu da txikitzean; ezaugarrien tamaina nanometro gutxi batzuetara murriztu da. Ingeniariek muga fisikoak, prozesu-urrats konplexuagoak eta kostuak igotzen ari dira. Geometria txikiagoek ere etekinak jaisten dituzte, eta horrek zaildu egiten du bolumen handiko ekoizpena. Punta-puntako fabrika bat eraikitzeak eta ustiatzea kapital eta espezializazio izugarria eskatzen du. Horregatik, askok argudiatzen dute Moore-ren Legea indarra galtzen ari dela.
Aldaketa horrek ikuspegi berri bati atea ireki dio: txipletak.
Txiplet bat funtzio espezifiko bat betetzen duen dado txiki bat da; funtsean, lehen txip monolitiko bat zenaren zati bat. Hainbat txiplet pakete bakarrean integratuz, fabrikatzaileek sistema oso bat muntatu dezakete.
Aro monolitikoan, funtzio guztiak dado handi batean bizi ziren, beraz, edozein akatsek txipa osoa hondatu zezakeen. Txipletekin, sistemak "dado on ezagunetatik" (KGD) eraikitzen dira, eta horrek errendimendua eta fabrikazio-eraginkortasuna nabarmen hobetzen ditu.
Integrazio heterogeneoak —prozesu-nodo desberdinetan eta funtzio desberdinetarako eraikitako matrizeak konbinatzeak— txiplet-ak bereziki indartsu bihurtzen ditu. Errendimendu handiko konputazio-blokeek nodo berrienak erabil ditzakete, memoria eta zirkuitu analogikoak, berriz, teknologia heldu eta kostu-eraginkorretan mantentzen diren bitartean. Emaitza: errendimendu handiagoa kostu txikiagoan.
Automobilgintza industria bereziki interesatuta dago. Automobilgintzako fabrikatzaile handiek teknika hauek erabiltzen ari dira etorkizuneko ibilgailu barruko SoCak garatzeko, 2030etik aurrerako hedapen masiboa helburu dutelarik. Txiplet-ek IA eta grafikoak modu eraginkorragoan eskalatzeko aukera ematen diete, errendimendua hobetuz, eta, aldi berean, automobilgintzako erdieroaleen errendimendua eta funtzionaltasuna areagotuz.
Automobilgintzako pieza batzuek segurtasun funtzionalaren estandar zorrotzak bete behar dituzte eta, beraz, nodo zaharrago eta frogatuetan oinarritzen dira. Bitartean, gidarientzako laguntza aurreratua (ADAS) eta software bidez definitutako ibilgailuak (SDV) bezalako sistema modernoek konputazio askoz gehiago eskatzen dute. Txiplet-ek hutsune hori gainditzen dute: segurtasun-mailako mikrokontrolagailuak, memoria handia eta IA azeleragailu indartsuak konbinatuz, fabrikatzaileek SoC-ak automobilgile bakoitzaren beharretara egokitu ditzakete, azkarrago.
Abantaila hauek automobilgintzatik haratago doaz. Txiplet arkitekturak adimen artifizialera, telekomunikazioetara eta beste arlo batzuetara zabaltzen ari dira, berrikuntza bizkortuz industrietan eta erdieroaleen bide-orrian zutabe bihurtuz.
Txiplet integrazioa die-to-die konexio trinko eta abiadura handikoen menpe dago. Ahalbidetzaile nagusia interposer-a da: tarteko geruza bat, askotan siliziozkoa, die-en azpian, seinaleak zirkuitu-plaka txiki baten antzera bideratzen dituena. Interposer hobeak akoplamendu estuagoa eta seinale-trukea azkarragoa esan nahi du.
Pakete aurreratuak potentzia-hornidura ere hobetzen du. Trokelen arteko metalezko konexio txikien multzo trinkoek bide zabalak eskaintzen dituzte korrontearentzat eta datuentzat, espazio estuetan ere, banda-zabalera handiko transferentzia ahalbidetuz, paketearen eremu mugatua modu eraginkorrean erabiliz.
Gaur egungo ikuspegi nagusia 2.5D integrazioa da: hainbat trokel elkarren ondoan jartzea tartekatzaile batean. Hurrengo jauzia 3D integrazioa da, eta trokelak bertikalki pilatzen dira siliziozko zuloak (TSV) erabiliz, dentsitate are handiagoa lortzeko.
Txip modularraren diseinua (funtzioak eta zirkuitu motak bereiziz) 3D pilaketarekin konbinatzeak erdieroale azkarragoak, txikiagoak eta energia-eraginkorragoak sortzen ditu. Memoria eta konputazioa batera kokatzeak banda-zabalera handia eskaintzen die datu-multzo handiei, aproposa adimen artifizialarentzat eta beste errendimendu handiko lan-kargetarako.
Hala ere, pilaketa bertikalak erronkak dakartza. Beroa errazago metatzen da, kudeaketa termikoa eta errendimendua zailduz. Horri aurre egiteko, ikertzaileek ontziratzeko metodo berriak garatzen ari dira muga termikoak hobeto kudeatzeko. Hala ere, bultzada sendoa da: txipleten eta 3D integrazioaren konbergentzia paradigma iraultzaile gisa ikusten da, Moore-ren Legeak uzten duen tokian zuzia eramateko prest.
Argitaratze data: 2025eko urriaren 15a