Wzrost popularności technologii chipletów – nowa era w produkcji układów scalonych

Technologia chipletów umożliwia tworzenie bardziej kompaktowych i modułowych układów scalonych. Raport IDTechEx ‘Chiplet Technology 2025-2035: Technology, Opportunities, Applications’ szczegółowo analizuje zalety i wyzwania związane z rozwojem chipletów w porównaniu z monolitycznymi układami scalonymi oraz ich kluczowe zastosowania.

Dodaj do ulubionych źródeł w Google
Posłuchaj
00:00

Charakterystyka chipletów

Chiplet to niewielki układ scalony, zawierający określony zestaw funkcji, który można łączyć z innymi chipletami na wspólnym podłożu, tworząc bardziej złożone systemy. Takie podejście umożliwia integrację różnych komponentów, takich jak GPU, CPU czy moduły I/O, w jednym pakiecie, co sprzyja miniaturyzacji urządzeń i upraszcza ich konstrukcję.

Zalety technologii chipletów

Wprowadzenie chipletów przynosi szereg korzyści:​

  • Łatwa skalowalność: Możliwość dodawania lub wymiany poszczególnych chipletów pozwala na szybkie dostosowanie układu do nowych wymagań bez konieczności projektowania całego systemu od podstaw.​
  • Innowacyjność: Dzięki modularnej budowie, producenci mogą szybciej wprowadzać nowe funkcje i technologie, aktualizując jedynie wybrane chiplety.​
  • Efektywność kosztowa: Produkcja mniejszych, wyspecjalizowanych chipletów jest często tańsza i mniej skomplikowana niż tworzenie monolitycznych układów scalonych.

Chiplety można używać ponownie, co skraca czas projektowania w porównaniu z monolitycznymi układami SoC (System-on-Chip) oraz wielochipowymi SiP (System-in-Package). Technologia ta umożliwia również wdrażanie nowych funkcjonalności, trudnych do osiągnięcia w tradycyjnych monolitycznych projektach, szczególnie w takich dziedzinach jak sztuczna inteligencja (AI), Internet Rzeczy (IoT) oraz zaawansowane systemy obliczeniowe.

Mimo szerokiego zastosowania chipletów w smartfonach, systemach motoryzacyjnych, wysokowydajnych systemach obliczeniowych (HPC), centrach danych oraz chmurze obliczeniowej, nie zastąpią one monolitycznych układów SoC, które wciąż oferują najwyższą efektywność energetyczną i wydajność.

Procesy produkcji półprzewodników

Postępująca miniaturyzacja technologii produkcji półprzewodników może przyczynić się do dalszego rozwoju zarówno chipletów, jak i monolitycznych układów scalonych. Obecnie integracja monolityczna jest szeroko stosowana w systemach HPC ze względu na wysoką wydajność oraz efektywność energetyczną. Chiplety można natomiast produkować przy użyciu mniej zaawansowanych procesów technologicznych, co pozwala obniżyć koszty i skrócić czas wprowadzania na rynek.

Jednym z kluczowych trendów przewidywanych przez IDTechEx jest rozwój zaawansowanych struktur 3D, które usprawnią zarówno łączność, jak i zarządzanie termiczne w układach scalonych. Odejście od tradycyjnych struktur 2D na rzecz 3D umożliwi tworzenie bardziej kompaktowych i wydajnych systemów.

Trendy w technologii chipletów

Standaryzacja interfejsów komunikacyjnych pomiędzy chipletami jest kluczowa dla zapewnienia interoperacyjności komponentów od różnych producentów oraz zwiększenia ich uniwersalności. Rosnące zainteresowanie technologią chipletów na całym świecie, m.in. w USA, Chinach, Niemczech i Japonii, sprzyja opracowywaniu jednolitych standardów. Organizacja Chiplet Design Exchange (CDX) pracuje nad otwartymi formatami projektowania chipletów, aby ułatwić ich szeroką adaptację w różnych sektorach.

Komunikacja pomiędzy chipletami ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia niezawodnej łączności. W raporcie IDTechEx wyróżniono technologie opracowywane w tym celu, takie jak Universal Chiplet Interconnect Express (UCIe) oraz Bunch of Wires (BoW).

Nowe podejścia do testowania chipletów pomagają w rozwiązywaniu wyzwań związanych z ich integracją. IDTechEx wskazuje na zastosowanie strategii Design-for-Test (DFT) oraz Built-in-Self-Test (BIST) jako ekonomicznie opłacalnych metod testowania. Techniki te umożliwiają wykrywanie i diagnozowanie usterek oraz optymalizację działania chipletów bez konieczności korzystania z zewnętrznego sprzętu testowego. Ponadto rozwijane są zaawansowane metody testowania, takie jak testowanie hierarchiczne i testowanie komunikacji międzychipletowej, które zapewniają kompleksową kontrolę poprawności działania układów.

Obok strategii testowania istotnym obszarem innowacji jest rozwój zaawansowanych metod łączenia chipletów. Hybrydowe połączenia miedziane (copper hybrid bonding) eliminują tradycyjne kulki lutownicze, umożliwiając połączenia o wysokiej precyzji i ulepszonych parametrach elektrycznych oraz termicznych. Technologia ta zwiększa gęstość połączeń i redukuje rezystancję pasożytniczą, co czyni ją kluczowym czynnikiem umożliwiającym budowę wydajnych i kompaktowych systemów chipletowych.

Więcej informacji na temat technologii chipletów i rynku półprzewodników można znaleźć w raporcie IDTechEx „Chiplet Technology 2025-2035: Technology, Opportunities, Applications”.

Źródło: IDTechEx

Chcesz częściej widzieć nasze artykuły w Google? Dodaj ElektronikaB2B do ulubionych źródeł
Powiązane treści
Technologia chipless RFID: skuteczna alternatywa dla klasycznego RFID w erze automatyzacji
Rynek chipsetów 5G przyspiesza – do 2032 roku osiągnie wartość 39 mld USD
Zobacz więcej w kategorii: Gospodarka
Zasilanie
SMA otwiera w Niemczech nową fabrykę gigawatową. Inwestycja za 80 mln euro wzmocni europejski przemysł OZE
Aktualności
Farnell nominuje dr Sarę Ghaemi na stanowisko Regional Sales Director dla regionów Beneluksu i DACH
Produkcja elektroniki
Electro Welle inwestuje blisko 20 mln zł w rozwój zakładu w Marcinkowicach
Pomiary
Konkurs na projekty inteligentnych rozwiązań w zakresie recyklingu lub gospodarki odpadami
Komponenty
Microchip przejmuje Hailo i rozszerza ofertę układów Edge AI
Produkcja elektroniki
Nexperia i Tata Electronics łączą siły w produkcji półprzewodników w Indiach
Zobacz więcej z tagiem: Produkcja elektroniki
Informacje z firm
RENEX laureatem konkursu „Skrzydła Innowacji”
Gospodarka
Electro Welle inwestuje blisko 20 mln zł w rozwój zakładu w Marcinkowicach
Technika
Ochrona antystatyczna fundamentem nowoczesnej produkcji

Zobaczyć obiekt oczami radaru, czyli dlaczego potrzebujemy laboratorium do pomiarów RCS?

Radar postrzega świat inaczej niż człowiek. Zamiast obrazu tworzonego przez światło widzialne rejestruje echo wysłanej fali elektromagnetycznej. Na odpowiedź radarową obiektu wpływają nie tylko jego rozmiary, lecz także kształt, zastosowane materiały, częstotliwość oraz kierunek obserwacji. Dlatego dwa przedmioty o podobnych wymiarach mogą być dla radaru widoczne zupełnie inaczej. Jak zatem sprawdzić, co radar rzeczywiście "widzi"? Służą temu pomiary RCS, prowadzone między innymi w specjalistycznych laboratoriach, które zapewniają kontrolowane i powtarzalne warunki oraz umożliwiają uzyskanie dokładności wymaganej w danym zastosowaniu.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów