Chiplet

Een chiplet is een klein, zelfstandig blok van geïntegreerde schakelingen dat een specifieke functie uitvoert. Ontwerpers van chips combineren meerdere chiplets met verschillende functies in één chipverpakking. Dit type chipverpakking lijkt op een System-on-a-Chip-processor (SoC), waarin verschillende afzonderlijke onderdelen in één chip worden gecombineerd. Een SoC wordt echter als één geheel geproduceerd, terwijl chiplets afzonderlijk worden geproduceerd en later worden gecombineerd.

Monolithische SoC-ontwerpen combineren elk onderdeel in één stuk silicium — de CPU, GPU, geheugen, I/O-controllers en andere onderdelen. Bij een chipletontwerp wordt elke chiplet onafhankelijk ontworpen en geproduceerd en vervolgens in een latere stap gecombineerd tot een chipverpakking. Hogesnelheidsverbindingen verbinden elke chiplet in een chipverpakking, zodat gegevens tussen de chiplets kunnen stromen alsof ze deel uitmaken van één chip.

Ontwerpen op basis van chiplets bieden verschillende belangrijke voordelen ten opzichte van normale SoC-ontwerpen:

• Modulariteit — Chipontwerpers kunnen chiplets voor specifieke functies maken en ze naar behoefte in een chipverpakking combineren. Specifieke chiplets binnen een ontwerp kunnen updates krijgen zonder dat de hele chip opnieuw hoeft te worden ontworpen. Chipontwerpers kunnen zelfs chiplets van andere fabrikanten in hun ontwerpen opnemen.
• Betere opbrengst — De kleinere afzonderlijke chiplets zijn gemakkelijker op grote schaal te produceren dan grote, complexe SoC-chips. Eén defect in een SoC kan ertoe leiden dat de hele chip onbruikbaar is, maar een fabrikant kan elke afzonderlijke chiplet testen om te bevestigen dat deze werkt voordat de chiplet aan een chipverpakking wordt toegevoegd.
• Meerdere productieprocessen — Elke chiplet binnen een chipverpakking kan worden geproduceerd met het meest geschikte proces voor die chiplet. Onderdelen zoals CPU- en GPU-kernen kunnen een geavanceerd productieproces gebruiken dat de prestaties maximaliseert, terwijl andere onderdelen waarvan de prestaties minder belangrijk zijn een ouder en goedkoper proces kunnen gebruiken.
• Betere prestaties en efficiëntie — Chipontwerpers kunnen een chipverpakking optimaliseren voor specifieke taken door de gebruikte chiplets te wijzigen. Een chipverpakking die is geoptimaliseerd voor grafische prestaties bevat bijvoorbeeld meer krachtige GPU-kernen dan een andere chip uit dezelfde familie die is ontworpen voor energiezuinigheid, ook al zouden de andere chiplets in de verpakking identiek zijn.

NOTE: Vanaf 2023 waren de meeste grote processorfabrikanten begonnen met het gebruik van chiplets in sommige van hun processorontwerpen, waaronder Intel, AMD en Apple.