Marknaden riktar sig mot chipletter, eller så verkar det. AMD har varit med sitt MCM-baserade arrangemang i några år nu och Intel håller på att ta nästa steg med tekniker som Foveros, men är det här ett måste? Vi vet redan dess fördelar och dess nackdelar? Idag kommer vi att se det goda och dåliga med chiplets och varför branschen inte ser detta sätt att skapa processorer så tydligt.
Alla de stora inklusive AMD, Intel, TSMC och Marvell arbetar med olika tillvägagångssätt för chipletsvärld, olika alternativ som försöker utveckla mer avancerade mönster. Även om vi i tidigare artiklar behandlade detta specifika ämne, finns det vissa punkter som vi lämnar för detta tillfälle, eftersom branschen inte är så säker på att chipletter är vägen att gå.
Brist på ekosystem, standarder, tid och utvecklingskostnader
Inte allt som glittrar är guld och även om AMD är en av de få som lanserar riktiga produkter på marknaden baserade på chipletter, är det inte precis lätt att göra det. Problemet är att det inte finns något ekosystem, det finns inga fasta standarder som branschen kan följa för att minska skapelsetider och utvecklingskostnader.
Varje företag möter, mer eller mindre, sina problem individuellt, enhetligt, men ingen av dem har separat alla bitar för att bilda pusslet. Istället, och ganska nyfiken, möter de alla nästan samma problem:
- De försöker erbjuda optimala chipletter och med bättre och snabbare anslutningar som kan skala till olika produkter.
- De behöver tredjepartsteknologier i mer eller mindre utsträckning.
- Brist på stöd i konstruktionen av samtrafikscheman mellan matriser.
- De behöver korrekta IP: er med tillverkningskapacitet.
Detta får till exempel Intel att följa sin väg baserad på monodie för sina CPU: er, något som vi kommer att se under ganska många år. AMD har varit en pionjär, men det betalar stora kostnader eftersom det beror på tredje parter och dessa i sin tur specialiserade företag för vissa tekniker som måste utvecklas exklusivt, vilket ökar de totala kostnaderna.
EDA-verktyg behövs för att gå med i alla dessa delar, eftersom de är olika arkitekturer och produkter, fysiska och logiska gränssnitt för att gå med och klassificera information från olika företag för att lansera en enda produkt. Vissa viktiga komponenter är kanske inte tillgängliga som sådana, vilket förvärrar problemet.
Branschen måste dela olika IP: er om den vill gå vidare med chipletter
Det finns inte mer blinda än han som inte vill se. Ett talesätt som verkar tycka inte om vissa sektorer inom IP-tillverkning för stora företag. Investeringen görs och sättet måste vara att dela åtminstone en serie standardgränssnitt för chiplet-integration, något som allvarligt skadar dem ekonomiskt.
Exemplet att följa är enkelt, själva NVMe, SATA SSD: er eller DRAM. De använder samma gränssnitt, så att de olika delarna inte behöver veta detaljerna för de andra eftersom de vet vad de ska hålla sig till och hur utformningen av PCB: er, anslutningarna och chips måste vara.
De sparar kostnader, tid, optimerar finansiella balanser, producerar mycket mer och bättre, men det viktigaste är att alla företag tävlar under samma förhållanden och främjar sektorns egen konkurrenskraft.
I detta avseende, och hur kan det annars vara inför ett sådant kaos, utvecklar stora företag grunden för dessa välbehövliga standarder, samtrafikstekniker med öppna gränssnitt för företag att gå med i deras sak.
Så mycket att för närvarande kommer tvisten att vara mellan fyra utmanare om titeln: AIB, BoW, OpenHBI och XRS , där dessutom ODSA utvecklar för sin del den så kallade Chiplet Design Exchange eller CDX , ett öppet format för säkert informationsutbyte upprätthåller konfidentialitet och upprätthåller arbetsflöden och information för prototyper.
Med honom i åtanke försöker vi organisera de olika gränssnitten för att börja skapa ett heterogent konfidentiellt system som gradvis utformar chipletter lättare och baserat på standarden som slutar införas. Det kan vara så att det inte finns en enda vinnare, eftersom branschen måste förnya sig på minst två sätt, men åtminstone skulle det vara det första steget att ha ett gemensamt mål för alla.
Skapandet av chips och deras samtrafik kräver också enighet av kriterierna
Om pusslet redan var svårt att lösa, kom ihåg att designen för samtrafikförbindelserna (alias utsprång eller mikrobumpar) inte definieras som standard. Varje företag skapar sina bulor och sina förpackningar, så eftersom det inte finns någon standardisering i detta krävs specifika verktyg för verifiering, skapande och övervakning av skivorna, både för chips och för interposer.
Stegen är nästan alla automatiserade, där skivorna passerar flera timmars test, test och övervakning med elektriskt, fysiskt och visuellt innehåll. Som förväntat, kopplar samman med mikrobumpar är mycket större i fysisk storlek i chipletter än i monolitisk form, där de kan nå från 25 mikron till 40 mikron.
För att få en idé och ta en typisk 300 mm skiva, kontrollera varje anslutning av mikrobumpar är som att lokalisera huvudet på en stift på en fotbollsplan, enligt FormFactors vice president. Precisionen är otrolig och det betyder att utan standard kommer kostnaderna att fortsätta växa för alla, eftersom de nya mikrobumparna närmar sig 10 mikrometer och testerna kommer inte att sluta stiga i pris på grund av den enorma precision de behöver för motsvarande tester.
Så och i sammanfattning, är det en fördel eller en nackdel att följa chiplets väg? Det är mycket bra att vi ser havet från stranden och att vi påverkas av varje lansering eller teknik designad av både Intel och AMD. Men under vattnet är sektorn inte så tydlig och även om stegen att följa definieras kommer till exempel Swan inte att lämna monolitiska processorer åt sidan förrän hela branschen kan ha en serie standarder att följa.
AMD kommer att behöva bära vikten av allt sagt och i händerna på TSMC, där, som vi redan har kommenterat mer än en gång, priserna på dess processorer måste stiga förr eller senare för att förbli lönsamma och framför allt öka vinstmarginal. Det kommer inte att bli en släta resa för någon av de två jättarna, har Intel EMIB, Foveros, AIB och Co-EMIB , TSMC i utveckling med System på integrerad chip (SoIC) och AMD försöker att torka bitarna för sina nya arkitekturer baserade på olika företag som levererar det som är nödvändigt för dessa chipletter.
Om någon trodde att det här sy och sjöng, hade de mycket fel. Framtiden är inte svart, men den kräver långsiktiga erbjudanden och förluster som alla kommer att behöva bära.
