Chiplet là gì? Tại sao nói đây là tương lai của ngành công nghiệp bán dẫn?

Có thể bạn đã từng nghe đến khái niệm CPU được coi là “bộ não” của một hệ thống máy tính dù lớn hay nhỏ. Tương tự như các thùy của bộ não con người, các bộ vi xử lý hiện đại có thể chứa nhiều chip, được gọi là chip, thay vì chỉ một chip “nguyên khối”. Vậy chiplet là gì và tại sao chúng lại được sử dụng thường xuyên như vậy?

Chiplet là gì?

Về mặt kỹ thuật, Chiplet là một phần của mô-đun xử lý tạo nên mạch tích hợp lớn hơn như bộ xử lý máy tính. Thay vì chỉ sản xuất một bộ xử lý trên một miếng silicon với số lượng lõi mong muốn, các chip này cho phép các nhà sản xuất như AMD và Intel sử dụng kết hợp nhiều chip nhỏ để tạo thành một mạch tích hợp chức năng lớn hơn. Hiệu quả hơn.

Nói một cách đơn giản, bạn hãy liên tưởng đến hình ảnh những miếng ghép lego. Chiplet là khái niệm để chỉ một bộ vi xử lý (một mô hình lớn) được cấu tạo từ nhiều chip (miếng lego) nhỏ khác nhau. Trên thực tế, sự ra đời của chip là hệ quả tất yếu của việc các bóng bán dẫn ngày càng nhỏ đi, đến mức khó có thể thu nhỏ lại. Điều này đã khiến các nhà sản xuất chip phải tìm một phương pháp khác để tăng thêm sức mạnh cho bộ vi xử lý của họ. Và chiplet có thể giúp giải quyết vấn đề này.

Bạn đang xem Chiplet là gì? Tại sao nói đây là tương lai của ngành công nghiệp bán dẫn?

Chipset cũng khác SoC ở chỗ SoC thực chất là nhiều thành phần khác nhau được gắn trên cùng một đế chip để tiết kiệm không gian và nâng cao hiệu quả sử dụng điện năng. Tuy nhiên, chip có thể được sử dụng cho các thành phần riêng lẻ, ví dụ CPU trong SoC có thể bao gồm nhiều chip nhỏ, tương tự như GPU, chip WiFi, v.v.

Nhiều chip hoạt động cùng nhau trong một mạch tích hợp duy nhất được gọi là mô-đun nhiều chip (MCM). CPU Ryzen, Ryzen Threadripper và Epyc, dựa trên kiến ​​trúc Zen độc quyền của AMD, là những ví dụ điển hình về bộ xử lý chip có sẵn trên thị trường.

Những ưu điểm mà Chiplet mang lại

Định luật Moore phát biểu rằng số lượng bóng bán dẫn trong mạch tích hợp silicon tăng gấp đôi sau mỗi hai năm. Quy tắc quan sát này được đặt theo tên của Gordon Moore, người đồng sáng lập Fairchild Semiconductor, người sau này trở thành CEO của Intel.

Định luật Moore được giới thiệu vào năm 1965 và được duy trì trong khoảng 50 năm. Do những hạn chế của silicon, sự phát triển của chất bán dẫn có dấu hiệu chậm lại vào năm 2010 và định luật Moore cũng được dự đoán sẽ lỗi thời vào năm 2025. Điều này đã khiến các nhà sản xuất chất bán dẫn cân nhắc sử dụng vật liệu mới như gallium nitride trong một nỗ lực. để thay thế hoàn toàn silicon.

Như đã nói, khi việc “nhồi nhét” nhiều bóng bán dẫn hơn vào một miếng silicon trở nên khó khăn, sản lượng sẽ giảm do những hạn chế của silicon tạo ra nhiều vấn đề hơn cho các nhà sản xuất.

Chips là một trong những giải pháp hiệu quả cho vấn đề này. Việc sản xuất chất bán dẫn nổi tiếng là khó khăn, với các bộ vi xử lý truyền thống được chế tạo trên một miếng silicon duy nhất được gọi là thiết kế “nguyên khối”. Các lỗi nhỏ dẫn đến việc “thu nhỏ kích thước” chip và bán chúng với ít lõi hơn, hoặc thậm chí là loại bỏ hoàn toàn.

Ngược lại, khi một chiplet bị lỗi, nó có thể được thay thế bằng một chiplet khác, dẫn đến ít lãng phí hơn nhiều so với việc loại bỏ hoặc thu nhỏ một chip lớn. Điều này cũng giúp tăng năng suất vì các nhà sản xuất chip có thể lắp nhiều bộ ba nhỏ vào một bộ xử lý để tạo ra số lượng lõi mong muốn.

Nhìn chung, các nhà sản xuất có thể sử dụng chiplet để tối ưu hóa mục tiêu sản xuất, vì nó sẽ ít lãng phí hơn so với thiết kế nguyên khối truyền thống “đặt cược” toàn bộ chip vào một miếng silicon duy nhất. .

Ngoài ra, trong chiplet, khoảng cách giữa các mô-đun trên cùng một chip cũng ngắn hơn. Điều này cho phép dữ liệu được truyền nhanh hơn so với việc thêm một con chip riêng lẻ vào bo mạch chủ như thông thường.

Hiện tại, hầu hết mọi nhà sản xuất CPU lớn trên thế giới đều coi chip là tương lai của ngành công nghiệp bán dẫn. Hy vọng đây sẽ là giải pháp giúp gia tăng sản lượng và giải quyết tình trạng thiếu chip xử lý hiện nay ở nhiều khu vực.

Đăng bởi: Cakhia TV

Bản quyền bài viết thuộc trường Cakhia TV. Mọi sao chép đều là gian lận!

Nguồn: /chiplet-la-gi-tai-sao-noi-day-la-tuong-lai-cua-nganh-cong-nghiep-ban-dan/