Was ist ein Chiplet?

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Petr Svoboda/Shutterstock.com< /figure>

Sie haben vielleicht gehört, dass Ihr Computerprozessor als “Gehirn” Ihres Computers. Ähnlich wie die mehreren Lappen Ihres Gehirns enthalten moderne Prozessoren mehrere Chips, sogenannte Chiplets, und nicht einen einzigen “monolithischen” Chip. Was sind Chiplets und warum sind sie so verbreitet?

Was sind Chiplets?

Ein Chiplet ist ein Teil eines Verarbeitungsmoduls, das einen größeren integrierten Schaltkreis wie einen Computerprozessor bildet. Anstatt einen Prozessor auf einem einzigen Stück Silizium mit der gewünschten Anzahl von Kernen herzustellen, ermöglichen Chiplets Herstellern wie AMD und Intel die Verwendung mehrerer kleinerer Chips, um einen größeren integrierten Schaltkreis zu bilden.

AMD

Mehrere Chiplets, die in einer einzigen integrierten Schaltung zusammenarbeiten, werden als Multi-Chip-Module (MCMs) bezeichnet. AMDs Ryzen-, Ryzen Threadripper- und Epyc-CPUs, die auf der Zen-Architektur des Unternehmens basieren, sind Beispiele für verkaufsfertige Produkte, die Chiplets enthalten.

Chiplets hängen von einem I . ab /O-Controller-Chip, um alles in einer einzigen, einheitlichen integrierten Schaltung zusammenzuführen.

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Warum sind Chiplets notwendig?

Das Mooresche Gesetz besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren in einer integrierten Siliziumschaltung etwa alle zwei Jahre verdoppelt. Diese Beobachtungsregel wurde nach dem Mitbegründer von Fairchild Semiconductor, Gordon Moore, benannt, der später CEO von Intel wurde.

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Die Vorhersage wurde 1965 gemacht und etwa 50 Jahre lang gehalten. Aufgrund der Einschränkungen bei Silizium verlangsamte sich die Halbleiterentwicklung im Jahr 2010 und das Mooresche Gesetz wird voraussichtlich bis 2025 überholt sein. Dies hat Halbleiterhersteller dazu veranlasst, Materialien wie Galliumnitrid in Betracht zu ziehen, um Silizium vollständig zu ersetzen.

Da es schwieriger wird, mehr Transistoren auf ein Stück Silizium zu pressen, sinken die Ausbeuten, da die Beschränkungen des Siliziums den Herstellern mehr Probleme bereiten.

Ein CPU-Design mit Chiplets. NVKuvshinov/Shutterstock.com

Chiplets sind eine Lösung für dieses Problem. Die Herstellung von Halbleitern ist bekanntermaßen schwierig, da Prozessoren traditionell auf einem einzigen Stück Silizium hergestellt werden, das als “monolithisch” Entwürfe. Kleine Defekte führen dazu, dass Chips herabgestuft und mit weniger Kernen verkauft oder sogar ganz verworfen werden.

Wenn ein einzelnes Chiplet defekt ist, kann es durch ein anderes ersetzt werden, was zu weniger Abfall führt als das Wegwerfen oder Herunterstufen eines viel größeren Chips. Dies erhöht die Erträge, da Chiphersteller mehrere Chiplets in einem einzigen Prozessor platzieren können, um die gewünschte Kernanzahl zu erreichen.

Erhöhte Ausbeuten bedeuten mehr Chips

Hersteller können Chiplets verwenden, um Produktionsziele besser zu erreichen, da im Vergleich zu herkömmlichen monolithischen Designs, bei denen der gesamte Chip auf ein einziges Stück Silizium gesetzt wird, weniger Ausschuss entstehen sollte.

Hoffentlich werden Chiplets zur Steigerung der Produktion und besser mit dem Chipmangel umgehen, der Ende 2020 und Anfang 2021 in allen Bereichen von Grafikkarten bis hin zu Automobilen aufgetreten ist.

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