Kuinka häiritseviä sirut ovat Intelille ja TSMC:lle? - Semiwiki

Julkaissut Platon

seuraajia: 0

UCIe-promoottorit

Chiplets (pinoaminen) ei ole uusi. Alkuperät ovat syvästi juurtuneet puolijohdeteollisuuteen ja edustavat modulaarista lähestymistapaa integroitujen piirien suunnitteluun ja valmistukseen. Sirujen konsepti on saanut energiaa vastauksena viimeaikaisiin haasteisiin, joita puolijohdesuunnittelun yhä monimutkaisempi on aiheuttanut. Tässä on joitain hyvin dokumentoituja kohtia sirujen kysynnästä:

Integroitujen piirien (ICs) monimutkaisuus: Puolijohdetekniikan kehittyessä suurten monoliittisten mikropiirien suunnittelun ja valmistuksen monimutkaisuus lisääntyi. Tämä johti haasteisiin tuoton, kustannusten, ammattitaitoisten resurssien ja markkinoilletuloajan suhteen.

Mooren laki: Puolijohdeteollisuus on noudattanut Mooren lakia, jonka mukaan mikrosirun transistoreiden määrä kaksinkertaistuu noin kahden vuoden välein. Tämä transistorin tiheyden säälimätön skaalaus asettaa haasteita perinteisille monoliittisille malleille.

Monipuoliset sovellukset: Eri sovellukset vaativat erikoiskomponentteja ja ominaisuuksia. Sen sijaan, että luotaisiin monoliittinen siru, joka yrittää vastata kaikkiin tarpeisiin, sirujen avulla voidaan luoda erikoiskomponentteja, joita voidaan yhdistää sekoitus-ja-match-tavalla.

Kustannukset ja markkinoilletuloon liittyvät ajat: Uuden puolijohdeprosessiteknologian kehittäminen on kallista ja aikaa vievää työtä. Sirut tarjoavat tavan hyödyntää olemassa olevia kypsiä prosesseja tiettyjen komponenttien osalta ja keskittyä tiettyjen toimintojen innovaatioihin. Sirut auttavat myös uusien prosessiteknologioiden kehittämisessä, koska suuttimen koot ja monimutkaisuus ovat murto-osa monoliittisesta sirusta, mikä helpottaa valmistusta ja tuottoa.

Yhteenliittämisen haasteet: Perinteiset monoliittiset mallit kohtasivat yhteenliitettävyyden suhteen haasteita komponenttien välisen etäisyyden kasvaessa. Chipletit mahdollistavat parannetun modulaarisuuden ja helpon liitettävyyden.

Heterogeeninen integraatio: Sirut mahdollistavat erilaisten teknologioiden, materiaalien ja toimintojen yhdistämisen yhdeksi paketiksi. Tämä heterogeenisenä integraationa tunnettu lähestymistapa helpottaa eri komponenttien yhdistämistä paremman kokonaissuorituskyvyn saavuttamiseksi.

Teollisuusyhteistyö: Sirujen kehittämiseen liittyy usein yhteistyötä eri puolijohdeyritysten ja alan toimijoiden välillä. Standardointityöt, kuten esimerkiksi Universal Chiplet Interconnect Express Consortium (UCIe) -organisaatioiden johtamat siruintegrointityöt.

Bottom line: Sirut nousivat esiin ratkaisuna puolijohdeteollisuuden lisääntyvän monimutkaisuuden, kustannusten, markkinoilletuloajan ja henkilöstöpaineen aiheuttamiin haasteisiin. Sirupohjaisten mallien modulaarinen ja joustava luonne mahdollistaa sirujen tehokkaamman ja muokattavissa olevan integroinnin, mikä edistää puolijohdeteknologian kehitystä, puhumattakaan mahdollisuudesta käyttää useampaa lähdettä.

Intel

Intel on todella hyödyntänyt siruja, mikä on avain heidän IDM 2.0 -strategiaansa.

Siinä on kaksi pääkohtaa:

Intel käyttää siruja toimittaakseen 5 prosessisolmua neljässä vuodessa, mikä on kriittinen virstanpylväs IEDM 4 -strategiassa (Intel 2.0, 7, 4, 3A, 20A).

Intel kehitti Intel 4 -prosessin sisäisille tuotteille sirujen avulla. Intel kehitti CPU-siruja, jotka on paljon helpompi tehdä kuin historiallisesti monoliittiset CPU-sirut. Chiplettejä voidaan käyttää prosessin nopeuttamiseen paljon nopeammin, ja Intel voi väittää menestyneensä ilman, että sinun tarvitsee tehdä koko prosessia monimutkaisille suorittimille tai grafiikkasuorittimille. Intel voi sitten julkaista valimoasiakkaille uuden prosessisolmun (Intel 3), joka voi suunnitella monoliittisia tai sirupohjaisia siruja. Intel tekee tämän myös 20A:lle ja 18A:lle, eli 5 prosessisolmua 4 vuoden virstanpylväässä. Tämä saavutus on tietysti kiistanalainen, mutta en näe siihen mitään syytä.

Intel käyttää siruja tuotannon ulkoistamiseen (TSMC) liiketoiminnan niin vaatiessa.

Intel allekirjoitti historiallisen piirilevyjen ulkoistamissopimuksen TSMC:n kanssa. Tämä on selkeä osoitus konseptista, joka saa meidät takaisin monitoimivalimoiden liiketoimintamalliin, josta nautimme aina FinFET-aikakauteen asti. En tiedä, jatkaako Intel TSMC:n käyttöä N3-solmun ulkopuolella, mutta asia on tehty. Meitä ei enää sido yksi lähde sirujen valmistuksessa.

Intel voi käyttää tätä konseptitodistusta (usean valimoiden sirujen käyttäminen ja niiden pakkaaminen) valimon liiketoimintamahdollisuuksiin, joissa asiakkaat haluavat useiden valimoiden vapautta. Intel on ensimmäinen yritys, joka tekee tämän.

TSMC

Siinä on kaksi pääkohtaa:

Sirujen avulla TSMC välttää M-sanan (monopoli).

Sirujen avulla asiakkaat voivat teoriassa hankkia useita lähteitä, mistä heidän kuoleensa tulee. Viimeksi kuulin, että TSMC ei kuolisi muista valimoista, mutta jos Nvidian kaltainen valas pyytäisi heiltä, niin varmasti tekisivät.

Chiplets haastaa TSMC:n ja TSMC on aina valmis haasteeseen, koska haasteen mukana tulee innovaatioita.

TSMC vastasi nopeasti siruihin heidän kanssaan 3D-kangas kattava 3D Silicon Stacking - ja Advanced Packaging Technologies -perhe. Sirujen suurin haaste nykyään on sitä tukeva ekosysteemi, ja siitä TSMC:ssä on kyse, ekosysteemistä.

Takaisin alkuperäiseen kysymykseen "Kuinka häiritseviä siruja tulee olemaan Intelille ja TSMC:lle?" Todella paljon. Olemme puolijohteiden valmistuksen häiriön alussa, jota emme ole nähneet FinFETien jälkeen. Kaikilla puhdaspeli- ja IDM-valimoilla on nyt mahdollisuus saada pala siruja, joista maailma on ehdottomasti riippuvainen.