Hoe ontwrichtend zullen Chiplets zijn voor Intel en TSMC? - Semiwiki

Hoe ontwrichtend zullen Chiplets zijn voor Intel en TSMC? – Semiwiki

Tijdstempel: 15 januari 2024 1:00 uur
Bronknooppunt: 3062846

UCIe-promotoren

Chiplets (diestapelen) is niet nieuw. De oorsprong ligt diep geworteld in de halfgeleiderindustrie en vertegenwoordigt een modulaire benadering van het ontwerpen en vervaardigen van geïntegreerde schakelingen. Het concept van chiplets is van kracht geworden als reactie op de recente uitdagingen die de toenemende complexiteit van halfgeleiderontwerp met zich meebrengt. Hier zijn enkele goed gedocumenteerde punten over de vraag naar chiplets:

Complexiteit van geïntegreerde schakelingen (IC's): Naarmate de halfgeleidertechnologie vorderde, nam de complexiteit van het ontwerpen en vervaardigen van grote monolithische IC's toe. Dit leidde tot uitdagingen op het gebied van opbrengst, kosten, bekwame middelen en time-to-market.

De wet van Moore: De halfgeleiderindustrie volgt de wet van Moore, die suggereert dat het aantal transistors op een microchip ongeveer elke twee jaar verdubbelt. Deze meedogenloze schaalvergroting van de transistordichtheid stelt traditionele monolithische ontwerpen voor uitdagingen.

Diverse toepassingen: Verschillende toepassingen vereisen gespecialiseerde componenten en functies. In plaats van een monolithische chip te creëren die aan alle behoeften probeert te voldoen, maken chiplets de creatie van gespecialiseerde componenten mogelijk die op een mix-and-match-manier kunnen worden gecombineerd.

Kosten- en time-to-market-overwegingen: Het ontwikkelen van een nieuwe halfgeleiderprocestechnologie is een dure en tijdrovende onderneming. Chiplets bieden een manier om bestaande, volwassen processen voor bepaalde componenten te benutten en tegelijkertijd te focussen op innovatie voor specifieke functionaliteiten. Chiplets helpen ook bij het opvoeren van nieuwe procestechnologieën, aangezien de matrijsgroottes en complexiteit een fractie zijn van die van een monolithische chip, waardoor de productie en de opbrengst worden vergemakkelijkt.

Interconnect-uitdagingen: Traditionele monolithische ontwerpen kregen te maken met uitdagingen op het gebied van interconnectiviteit naarmate de afstand tussen componenten groter werd. Chiplets zorgen voor verbeterde modulariteit en gemak van interconnectiviteit.

Heterogene integratie: Chiplets maken de integratie van verschillende technologieën, materialen en functionaliteiten in één pakket mogelijk. Deze aanpak, bekend als heterogene integratie, vergemakkelijkt de combinatie van diverse componenten om betere algehele prestaties te bereiken.

Samenwerking binnen de sector: Bij de ontwikkeling van chiplets is vaak sprake van samenwerking tussen verschillende halfgeleiderbedrijven en industriële spelers. Standaardisatie-inspanningen, zoals die onder leiding van organisaties als het Universal Chiplet Interconnect Express Consortium (UCIe) voor chiplet-integratie.

Bottom line: Chiplets kwamen naar voren als een oplossing om de uitdagingen aan te pakken die voortvloeien uit de toenemende complexiteit, kosten, time-to-market en personeelsdruk in de halfgeleiderindustrie. Het modulaire en flexibele karakter van op chiplets gebaseerde ontwerpen maakt een efficiëntere en aanpasbare integratie van chips mogelijk, wat bijdraagt ​​aan de vooruitgang in de halfgeleidertechnologie, om nog maar te zwijgen van de mogelijkheid om uit meerdere bronnen te kiezen.

Intel

Intel heeft echt geprofiteerd van chiplets, wat de sleutel is tot hun IDM 2.0-strategie.

Er zijn twee belangrijke punten:

Intel zal chiplets gebruiken om in vier jaar tijd vijf procesknooppunten te leveren, wat een cruciale mijlpaal is in de IEDM 5-strategie (Intel 4, 2.0, 7, 4A, 3A).

Intel ontwikkelde het Intel 4-proces voor interne producten met behulp van chiplets. Intel heeft CPU-chiplets ontwikkeld die veel gemakkelijker te maken zijn dan de historisch monolithische CPU-chips. Chiplets kunnen worden gebruikt om een ​​proces veel sneller op gang te brengen en Intel kan succes claimen zonder een volledig proces te hoeven uitvoeren voor complexe CPU's of GPU's. Intel kan vervolgens een nieuw procesknooppunt (Intel 3) vrijgeven voor gieterijklanten die monolithische of chipletgebaseerde chips kunnen ontwerpen. Intel doet dit ook voor 20A en 18A en daarmee de mijlpaal van 5 procesnodes in 4 jaar. Deze prestatie is natuurlijk discutabel, maar ik zie daar geen reden voor.

Intel zal chiplets gebruiken om de productie (TSMC) uit te besteden wanneer het bedrijfsleven dit dicteert.

Intel tekende een historische outsourcingovereenkomst met TSMC voor chiplets. Dit is een duidelijk proof-of-concept om ons terug te brengen naar het multi-sourcing-bedrijfsmodel voor gieterijen waar we tot aan het FinFET-tijdperk van genoten. Ik weet niet of Intel TSMC voorbij het N3-knooppunt zal blijven gebruiken, maar het punt is gemaakt. We zijn niet langer gebonden aan één enkele bron voor de productie van chips.

Intel kan dit proof of concept (chiplets van meerdere gieterijen gebruiken en deze verpakken) gebruiken voor zakelijke kansen in gieterijen waarbij klanten de vrijheid van meerdere gieterijen willen. Intel is het eerste bedrijf dat dit doet.

TSMC

Er zijn twee belangrijke punten:

Met chiplets vermijdt TSMC het M-woord (monopolie).

Met behulp van chiplets kunnen klanten in theorie meerdere bronnen gebruiken waar hun dobbelstenen vandaan komen. Laatst hoorde ik dat TSMC de matrijzen van andere gieterijen niet zou verpakken, maar als een walvis als Nvidia hen dat zou vragen, weet ik zeker dat ze dat wel zouden doen.

Chiplets zullen TSMC uitdagen en TSMC is altijd in voor een uitdaging, want met uitdaging komt innovatie.

TSMC reageerde snel op chiplets met hun 3D stof uitgebreide familie van 3D Silicon Stacking- en geavanceerde verpakkingstechnologieën. De grootste uitdaging voor chiplets vandaag de dag is het ondersteunende ecosysteem en dat is waar het bij TSMC om draait: ecosysteem.

Terug naar de oorspronkelijke vraag “Hoe disruptief zullen Chiplets zijn voor Intel en TSMC?” Heel erg. We staan ​​aan het begin van een verstoring van de productie van halfgeleiders die we sinds de FinFET's niet meer hebben gezien. Alle pure-play- en IDM-gieterijen hebben nu de mogelijkheid om een ​​stukje van de chips te bemachtigen waar de wereld absoluut van afhankelijk is.

Lees ook:

2024 Big Race is TSMC N2 en Intel 18A

IEDM: wat komt er na silicium?

IEDM: TSMC Lopend onderzoek naar een CFET-proces

IEDM Buzz – Intel geeft een voorproefje van nieuwe innovatie op het gebied van verticale transistorschaling

Deel dit bericht via:

Tijdstempel:

Meer van semi-wiki