Chiplet

Un chiplet est un petit bloc autonome de circuits intégrés qui assure une fonction précise. Les concepteurs de puces combinent plusieurs chiplets ayant des fonctions différentes dans un seul boîtier de puce. Ce type de boîtier est similaire à un processeur System-on-a-Chip (SoC), qui combine plusieurs composants distincts dans une seule puce. Cependant, un SoC est fabriqué d’un seul bloc, tandis que les chiplets sont fabriqués séparément puis assemblés ultérieurement.

Les conceptions de SoC monolithiques combinent tous les éléments dans un seul bloc de silicium — le CPU, le GPU, la mémoire, les contrôleurs d’E/S et les autres composants. Dans une conception à base de chiplets, chaque chiplet est conçu et fabriqué indépendamment, puis intégré dans un boîtier de puce lors d’une étape ultérieure. Des interconnexions à haut débit relient chaque chiplet du boîtier afin de permettre aux données de circuler entre eux comme s’ils faisaient partie d’une seule puce.

Les conceptions à base de chiplets offrent plusieurs avantages importants par rapport aux conceptions SoC classiques :

• Modularité — Les concepteurs de puces peuvent créer des chiplets pour des fonctions précises et les combiner selon leurs besoins dans un boîtier de puce. Certains chiplets d’une conception peuvent être mis à jour sans que toute la puce soit repensée. Les concepteurs de puces peuvent même intégrer à leurs conceptions des chiplets provenant d’autres fabricants.
• Meilleur rendement de fabrication — Les chiplets individuels, plus petits, sont plus faciles à fabriquer à grande échelle que les grandes puces SoC complexes. Un seul défaut dans un SoC peut rendre toute la puce inutilisable, mais un fabricant peut tester chaque chiplet individuellement pour vérifier qu’il fonctionne avant de l’ajouter à un boîtier de puce.
• Plusieurs procédés de fabrication — Chaque chiplet d’un boîtier peut être fabriqué à l’aide du procédé le mieux adapté à ce chiplet. Des composants comme les cœurs de CPU et de GPU peuvent utiliser un procédé de fabrication avancé qui maximise les performances, tandis que d’autres composants dont les performances sont moins importantes peuvent utiliser un procédé plus ancien et moins coûteux.
• Meilleures performances et efficacité — Les concepteurs de puces peuvent optimiser un boîtier pour des tâches précises en modifiant les chiplets qu’il utilise. Par exemple, un boîtier optimisé pour les performances graphiques inclurait davantage de cœurs de GPU haute puissance qu’une autre puce de la même famille conçue pour l’efficacité énergétique, même si les autres chiplets du boîtier étaient identiques.

NOTE: En 2023, la plupart des grands fabricants de processeurs avaient commencé à utiliser des chiplets dans certaines de leurs conceptions de processeurs, notamment Intel, AMD et Apple.