Chiplet

Un chiplet es un bloque pequeño y autónomo de circuitos integrados que realiza una función específica. Los diseñadores de chips combinan varios chiplets con diferentes usos en un solo encapsulado de chip. Este tipo de encapsulado de chip es similar a un procesador System-on-a-Chip (SoC), que combina varios componentes distintos en un solo chip. Sin embargo, un SoC se fabrica como una sola pieza, mientras que los chiplets se fabrican por separado y se combinan posteriormente.

Los diseños de SoC monolíticos combinan todos los elementos en una sola pieza de silicio: la CPU, la GPU, la memoria, los controladores de E/S y otros componentes. En un diseño basado en chiplets, cada chiplet se diseña y fabrica de manera independiente y luego se combina en un encapsulado de chip en un paso posterior. Las interconexiones de alta velocidad conectan cada chiplet del encapsulado para permitir que los datos fluyan entre ellos como si fueran parte de un solo chip.

Los diseños basados en chiplets ofrecen varios beneficios importantes frente a los diseños de SoC normales:

• Modularidad: los diseñadores de chips pueden crear chiplets para funciones específicas y combinarlos según sea necesario en un encapsulado de chip. Los chiplets específicos de un diseño pueden recibir actualizaciones sin que sea necesario rediseñar todo el chip. Los diseñadores de chips incluso pueden integrar en sus diseños chiplets de otros fabricantes.
• Mejor rendimiento de fabricación: los chiplets individuales más pequeños son más fáciles de fabricar a gran escala que los chips SoC grandes y complejos. Un solo defecto en un SoC puede hacer que todo el chip quede inutilizable, pero un fabricante puede probar cada chiplet individual para confirmar que funciona antes de añadirlo a un encapsulado de chip.
• Varios procesos: cada chiplet de un encapsulado de chip puede fabricarse mediante el proceso más adecuado para ese chiplet. Los componentes como los núcleos de CPU y GPU pueden utilizar un proceso de fabricación avanzado que maximice el rendimiento, mientras que otros componentes cuyo rendimiento no sea tan importante pueden utilizar un proceso más antiguo y menos costoso.
• Mayor rendimiento y eficiencia: los diseñadores de chips pueden optimizar un encapsulado de chip para tareas específicas cambiando los chiplets que utiliza. Por ejemplo, un encapsulado de chip optimizado para el rendimiento gráfico incluiría más núcleos de GPU de alta potencia que otro chip de la misma familia diseñado para la eficiencia energética, aunque los demás chiplets del encapsulado fueran idénticos.

NOTE: A partir de 2023, la mayoría de los principales fabricantes de procesadores han comenzado a utilizar chiplets en algunos de sus diseños de procesadores, entre ellos Intel, AMD y Apple.