Chiplet

Um chiplet é um pequeno bloco independente de circuitos integrados que executa uma função específica. Os designers de chips combinam vários chiplets com funções diferentes em um único encapsulamento de chip. Esse tipo de encapsulamento é semelhante a um processador de sistema em um chip (SoC), que combina vários componentes distintos em um único chip. No entanto, um SoC é fabricado como uma única peça, enquanto os chiplets são fabricados separadamente e combinados posteriormente.

Os designs monolíticos de SoC combinam todos os elementos em uma única peça de silício — a CPU, a GPU, a memória, os controladores de E/S e outros componentes. Em um design baseado em chiplets, cada chiplet é projetado e fabricado de forma independente e depois combinado em um encapsulamento de chip em uma etapa posterior. Interconexões de alta velocidade conectam cada chiplet dentro de um encapsulamento de chip, permitindo que os dados fluam entre eles como se fizessem parte de um único chip.

Os designs baseados em chiplets oferecem vários benefícios importantes em comparação com os designs normais de SoC:

• Modularidade — Os designers de chips podem criar chiplets para funções específicas e combiná-los conforme necessário em um encapsulamento de chip. Chiplets específicos dentro de um design podem receber atualizações sem que todo o chip precise ser reprojetado. Os designers de chips podem até integrar chiplets de outros fabricantes aos seus designs.
• Maior rendimento — Os chiplets individuais menores são mais fáceis de fabricar em escala do que chips SoC grandes e complexos. Um único defeito em um SoC pode fazer com que todo o chip fique inutilizável, mas o fabricante pode testar cada chiplet individualmente para confirmar que ele funciona antes de adicioná-lo a um encapsulamento de chip.
• Vários processos — Cada chiplet dentro de um encapsulamento de chip pode ser fabricado usando o processo mais adequado para ele. Componentes como os núcleos de CPU e GPU podem usar um processo avançado de fabricação que maximiza o desempenho, enquanto outros componentes cujo desempenho não é tão crítico podem usar um processo mais antigo e menos caro.
• Maior desempenho e eficiência — Os designers de chips podem otimizar um encapsulamento de chip para tarefas específicas alterando os chiplets usados. Por exemplo, um encapsulamento de chip otimizado para desempenho gráfico incluiria mais núcleos de GPU de alta potência do que outro chip da mesma família projetado para eficiência energética, embora os outros chiplets do encapsulamento fossem idênticos.

NOTE: Em 2023, a maioria dos principais fabricantes de processadores começou a usar chiplets em alguns de seus designs de processadores, incluindo Intel, AMD e Apple.