૧૯૬૫માં, ઇન્ટેલના સહ-સ્થાપક ગોર્ડન મૂરે "મૂરનો નિયમ" બન્યો તે સ્પષ્ટ કર્યું. અડધી સદીથી વધુ સમય સુધી, તેણે ઇન્ટિગ્રેટેડ-સર્કિટ (IC) કામગીરી અને ઘટતા ખર્ચમાં સતત વધારો - આધુનિક ડિજિટલ ટેકનોલોજીનો પાયો - ને ટેકો આપ્યો. ટૂંકમાં: ચિપ પર ટ્રાન્ઝિસ્ટરની સંખ્યા દર બે વર્ષે લગભગ બમણી થાય છે.
વર્ષોથી, પ્રગતિ એ ગતિને અનુસરતી રહી. હવે ચિત્ર બદલાઈ રહ્યું છે. વધુ સંકોચન મુશ્કેલ બન્યું છે; ફીચરનું કદ ફક્ત થોડા નેનોમીટર સુધી ઘટી ગયું છે. ઇજનેરો ભૌતિક મર્યાદાઓ, વધુ જટિલ પ્રક્રિયા પગલાંઓ અને વધતા ખર્ચનો સામનો કરી રહ્યા છે. નાની ભૂમિતિઓ પણ ઉપજને ઘટાડે છે, જેના કારણે ઉચ્ચ-વોલ્યુમ ઉત્પાદન મુશ્કેલ બને છે. અગ્રણી ફેબ બનાવવા અને ચલાવવા માટે પુષ્કળ મૂડી અને કુશળતાની જરૂર પડે છે. તેથી ઘણા લોકો દલીલ કરે છે કે મૂરનો કાયદો ગતિ ગુમાવી રહ્યો છે.
તે પરિવર્તને એક નવા અભિગમનો દરવાજો ખોલ્યો છે: ચિપલેટ્સ.
ચિપલેટ એ એક નાનું ડાઇ છે જે ચોક્કસ કાર્ય કરે છે - મૂળભૂત રીતે એક મોનોલિથિક ચિપનો ટુકડો. એક જ પેકેજમાં બહુવિધ ચિપલેટ્સને એકીકૃત કરીને, ઉત્પાદકો એક સંપૂર્ણ સિસ્ટમ એસેમ્બલ કરી શકે છે.
મોનોલિથિક યુગમાં, બધા કાર્યો એક મોટા ડાઇ પર રહેતા હતા, તેથી ગમે ત્યાં ખામી આખી ચિપને સ્ક્રેપ કરી શકે છે. ચિપલેટ્સ સાથે, સિસ્ટમો "નોન-ગુડ ડાઇ" (KGD) માંથી બનાવવામાં આવે છે, જે ઉપજ અને ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં નાટ્યાત્મક સુધારો કરે છે.
વિજાતીય એકીકરણ - વિવિધ પ્રક્રિયા નોડ્સ પર અને વિવિધ કાર્યો માટે બનેલા ડાઈઝનું સંયોજન - ચિપલેટ્સને ખાસ કરીને શક્તિશાળી બનાવે છે. ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કમ્પ્યુટ બ્લોક્સ નવીનતમ નોડ્સનો ઉપયોગ કરી શકે છે, જ્યારે મેમરી અને એનાલોગ સર્કિટ પરિપક્વ, ખર્ચ-અસરકારક તકનીકો પર રહે છે. પરિણામ: ઓછા ખર્ચે ઉચ્ચ પ્રદર્શન.
ઓટો ઉદ્યોગ ખાસ કરીને રસ ધરાવે છે. મુખ્ય ઓટોમેકર્સ આ તકનીકોનો ઉપયોગ ભવિષ્યના ઇન-વ્હીકલ SoC વિકસાવવા માટે કરી રહ્યા છે, જેનો લક્ષ્યાંક 2030 પછી મોટા પાયે અપનાવવાનો છે. ચિપલેટ્સ તેમને AI અને ગ્રાફિક્સને વધુ કાર્યક્ષમ રીતે સ્કેલ કરવા દે છે જ્યારે ઉપજમાં સુધારો કરે છે - ઓટોમોટિવ સેમિકન્ડક્ટર્સમાં પ્રદર્શન અને કાર્યક્ષમતા બંનેમાં વધારો કરે છે.
કેટલાક ઓટોમોટિવ ભાગો કડક કાર્યાત્મક-સુરક્ષા ધોરણોને પૂર્ણ કરે છે અને તેથી જૂના, સાબિત નોડ્સ પર આધાર રાખે છે. દરમિયાન, આધુનિક સિસ્ટમો જેમ કે એડવાન્સ્ડ ડ્રાઇવર-સહાય (ADAS) અને સોફ્ટવેર-વ્યાખ્યાયિત વાહનો (SDVs) વધુ ગણતરીની માંગ કરે છે. ચિપલેટ્સ આ અંતરને પૂરે છે: સલામતી-વર્ગના માઇક્રોકન્ટ્રોલર્સ, મોટી મેમરી અને શક્તિશાળી AI એક્સિલરેટર્સને જોડીને, ઉત્પાદકો દરેક ઓટોમેકરની જરૂરિયાતો અનુસાર SoCs ને વધુ ઝડપથી તૈયાર કરી શકે છે.
આ ફાયદા ઓટોમોબાઈલથી આગળ વધે છે. ચિપલેટ આર્કિટેક્ચર AI, ટેલિકોમ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં ફેલાઈ રહ્યું છે, જે તમામ ઉદ્યોગોમાં નવીનતાને વેગ આપી રહ્યું છે અને ઝડપથી સેમિકન્ડક્ટર રોડમેપનો આધારસ્તંભ બની રહ્યું છે.
ચિપલેટ ઇન્ટિગ્રેશન કોમ્પેક્ટ, હાઇ-સ્પીડ ડાઇ-ટુ-ડાઇ કનેક્શન્સ પર આધાર રાખે છે. મુખ્ય સક્ષમકર્તા ઇન્ટરપોઝર છે - એક મધ્યવર્તી સ્તર, ઘણીવાર સિલિકોન, ડાઇની નીચે જે સિગ્નલોને નાના સર્કિટ બોર્ડની જેમ રૂટ કરે છે. વધુ સારા ઇન્ટરપોઝરનો અર્થ થાય છે કડક જોડાણ અને ઝડપી સિગ્નલ એક્સચેન્જ.
અદ્યતન પેકેજિંગ પાવર ડિલિવરીમાં પણ સુધારો કરે છે. ડાઇ વચ્ચે નાના મેટલ કનેક્શનના ગાઢ એરે, સાંકડી જગ્યાઓમાં પણ કરંટ અને ડેટા માટે પૂરતા પાથ પૂરા પાડે છે, જે મર્યાદિત પેકેજ વિસ્તારનો કાર્યક્ષમ ઉપયોગ કરીને ઉચ્ચ-બેન્ડવિડ્થ ટ્રાન્સફરને સક્ષમ બનાવે છે.
આજનો મુખ્ય પ્રવાહનો અભિગમ 2.5D એકીકરણ છે: ઇન્ટરપોઝર પર બહુવિધ ડાઈઝને બાજુ-બાજુમાં મૂકવા. આગામી છલાંગ 3D એકીકરણ છે, જે વધુ ઘનતા માટે થ્રુ-સિલિકોન વિઆસ (TSVs) નો ઉપયોગ કરીને ડાઈઝને ઊભી રીતે સ્ટેક કરે છે.
મોડ્યુલર ચિપ ડિઝાઇન (ફંક્શન્સ અને સર્કિટ પ્રકારોને અલગ કરીને) ને 3D સ્ટેકીંગ સાથે જોડવાથી ઝડપી, નાના, વધુ ઉર્જા-કાર્યક્ષમ સેમિકન્ડક્ટર મળે છે. મેમરી અને કમ્પ્યુટનું સહ-સ્થાપન મોટા ડેટાસેટ્સ માટે વિશાળ બેન્ડવિડ્થ પહોંચાડે છે - જે AI અને અન્ય ઉચ્ચ-પ્રદર્શન વર્કલોડ માટે આદર્શ છે.
જોકે, વર્ટિકલ સ્ટેકીંગ પડકારો લાવે છે. ગરમી વધુ સરળતાથી એકઠી થાય છે, જે થર્મલ મેનેજમેન્ટ અને ઉપજને જટિલ બનાવે છે. આને સંબોધવા માટે, સંશોધકો થર્મલ અવરોધોને વધુ સારી રીતે હેન્ડલ કરવા માટે નવી પેકેજિંગ પદ્ધતિઓ આગળ વધારી રહ્યા છે. તેમ છતાં, ગતિ મજબૂત છે: ચિપલેટ્સ અને 3D એકીકરણનું સંકલન વ્યાપકપણે એક વિક્ષેપકારક દાખલા તરીકે જોવામાં આવે છે - જ્યાં મૂરનો કાયદો છોડી દે છે ત્યાં મશાલ લઈ જવા માટે તૈયાર.
પોસ્ટ સમય: ઓક્ટોબર-૧૫-૨૦૨૫