Fl-1965, il-kofundatur ta' Intel, Gordon Moore, artikola dak li sar il-"Liġi ta' Moore". Għal aktar minn nofs seklu, din sostniet żidiet kostanti fil-prestazzjoni taċ-ċirkwit integrat (IC) u tnaqqis fl-ispejjeż—il-pedament tat-teknoloġija diġitali moderna. Fil-qosor: l-għadd ta' transistors fuq ċippa jirdoppja bejn wieħed u ieħor kull sentejn.
Għal snin sħaħ, il-progress segwa dik il-kadenza. Issa x-xena qed tinbidel. Aktar tnaqqis sar diffiċli; id-daqsijiet tal-karatteristiċi niżlu għal ftit nanometri biss. L-inġiniera qed jiffaċċjaw limiti fiżiċi, passi ta' proċess aktar kumplessi, u spejjeż li qed jogħlew. Ġeometriji iżgħar inaqqsu wkoll ir-rendimenti, u dan jagħmel il-produzzjoni ta' volum għoli aktar diffiċli. Il-bini u t-tħaddim ta' fabbrika avvanzata jeħtieġu kapital u kompetenza immensa. Għalhekk ħafna jargumentaw li l-Liġi ta' Moore qed titlef il-qawwa tagħha.
Dik il-bidla fetħet il-bieb għal approċċ ġdid: iċ-ċiplets.
Ċiplet huwa die żgħir li jwettaq funzjoni speċifika—essenzjalment porzjon ta’ dak li qabel kien ċippa monolitika waħda. Billi jintegraw diversi ċiplets f’pakkett wieħed, il-manifatturi jistgħu jiġbru sistema kompluta.
Fl-era monolitika, il-funzjonijiet kollha kienu jgħixu fuq die waħda kbira, għalhekk difett fi kwalunkwe post seta’ jħassar iċ-ċippa kollha. Biċ-chiplets, is-sistemi jinbnew minn “die magħrufa sew” (KGD), u b’hekk jittejbu b’mod drammatiku r-rendiment u l-effiċjenza tal-manifattura.
L-integrazzjoni eteroġenja—il-kombinazzjoni ta' dies mibnija fuq nodi tal-proċess differenti u għal funzjonijiet differenti—tagħmel iċ-chiplets speċjalment qawwija. Blokki tal-komputazzjoni ta' prestazzjoni għolja jistgħu jużaw l-aħħar nodi, filwaqt li l-memorja u ċ-ċirkwiti analogi jibqgħu fuq teknoloġiji maturi u kosteffettivi. Ir-riżultat: prestazzjoni ogħla bi prezz aktar baxx.
L-industrija tal-karozzi hija partikolarment interessata. Il-manifatturi ewlenin tal-karozzi qed jużaw dawn it-tekniki biex jiżviluppaw SoCs futuri fil-vetturi, bl-adozzjoni tal-massa mmirata wara l-2030. Iċ-chiplets jippermettulhom jiskalaw l-AI u l-grafika b'mod aktar effiċjenti filwaqt li jtejbu r-rendimenti—u jagħtu spinta kemm lill-prestazzjoni kif ukoll lill-funzjonalità fis-semikondutturi tal-karozzi.
Xi partijiet tal-karozzi jridu jissodisfaw standards stretti ta' sikurezza funzjonali u għalhekk jiddependu fuq nodi aktar antiki u ppruvati. Sadanittant, sistemi moderni bħall-assistenza avvanzata għas-sewwieq (ADAS) u l-vetturi definiti mis-softwer (SDVs) jeħtieġu ħafna aktar komputazzjoni. Iċ-chiplets inaqqsu dik id-distakk: billi jikkombinaw mikrokontrolluri tal-klassi tas-sikurezza, memorja kbira, u aċċeleraturi qawwija tal-AI, il-manifatturi jistgħu jadattaw is-SoCs għall-bżonnijiet ta' kull produttur tal-karozzi—aktar malajr.
Dawn il-vantaġġi jestendu lil hinn mill-karozzi. L-arkitetturi taċ-ċipep qed jinfirxu fl-AI, it-telekomunikazzjoni, u oqsma oħra, u qed jaċċelleraw l-innovazzjoni fl-industriji kollha u malajr qed isiru pilastru tal-pjan direzzjonali tas-semikondutturi.
L-integrazzjoni taċ-chiplets tiddependi fuq konnessjonijiet die-to-die kompatti u b'veloċità għolja. L-element ewlieni li jippermetti dan huwa l-interposer—saff intermedju, ħafna drabi silikon, taħt id-die li jidderieġi s-sinjali bħal circuit board ċkejkna. Interposers aħjar ifissru akkoppjar aktar strett u skambju tas-sinjali aktar mgħaġġel.
L-ippakkjar avvanzat itejjeb ukoll il-kunsinna tal-enerġija. Firxiet densi ta’ konnessjonijiet żgħar tal-metall bejn id-dies jipprovdu mogħdijiet ampji għall-kurrent u d-dejta anke fi spazji stretti, li jippermettu trasferiment ta’ bandwidth għoli filwaqt li jagħmlu użu effiċjenti miż-żona limitata tal-pakkett.
L-approċċ ewlieni tal-lum huwa l-integrazzjoni 2.5D: it-tqegħid ta' diversi dies ħdejn xulxin fuq interposer. Il-qabża li jmiss hija l-integrazzjoni 3D, li tqiegħed id-dies vertikalment bl-użu ta' vias tas-silikon (TSVs) għal densità saħansitra ogħla.
Il-kombinazzjoni tad-disinn modulari taċ-ċippa (li tissepara l-funzjonijiet u t-tipi ta' ċirkwiti) ma' stivar 3D tipproduċi semikondutturi aktar mgħaġġla, iżgħar u aktar effiċjenti fl-enerġija. Il-ko-lokalizzazzjoni tal-memorja u l-komputazzjoni tipprovdi bandwidth enormi għal settijiet ta' dejta kbar—ideali għall-AI u workloads oħra ta' prestazzjoni għolja.
Madankollu, l-istivar vertikali jġib miegħu sfidi. Is-sħana takkumula aktar faċilment, u dan jikkomplika l-ġestjoni termali u r-rendiment. Biex jindirizzaw dan, ir-riċerkaturi qed javvanzaw metodi ġodda ta' ppakkjar biex jimmaniġġjaw aħjar ir-restrizzjonijiet termali. Anke hekk, il-momentum huwa qawwi: il-konverġenza taċ-chiplets u l-integrazzjoni 3D hija meqjusa b'mod wiesa' bħala paradigma diżruptiva—lesta li ġġorr it-torċa fejn tħalli l-Liġi ta' Moore.
Ħin tal-posta: 15 ta' Ottubru 2025