Hirdetés

Valóra válhat a DARPA CHIPS programja, ami átalakíthatja a chiptervezést

Egyre több érintett csatlakozik a kezdeményezéshez, ami radikális változást hozhat a lapkák tervezésében.

A DARPA-nál, vagyis a Fejlett Védelmi Kutatási Projektek Ügynökségnél már igen régóta beszélnek a Moore-törvény végéről. Még 2013-as esztendő nyarán mondta ki Dr. Robert Colwell, hogy a CMOS karrierjében a 7 nm lesz a végállomás, ugyanis az 5 nm-es node-dal már csak pár cég fog megpróbálkozni, de a többség számára értelmetlenné válik a szükséges dollármilliárdok befektetése a várható, lényegében elhanyagolható előrelépésért. A DARPA ráadásul arra is figyelmeztetett nemrég, hogy ez nem csak a homogén, hanem a heterogén többmagos dizájnokra is igaz. Persze ezeknél azért jóval kedvezőbb a helyzet, de a ugyanazok az elméleti korlátok jelen vannak itt is, csak más skálázási korlátok között.


[+]

A fentiek, illetve a korábban megszületett Esmaeilzadeh-jelentés (ez azt taglalja, hogy a hagyományos modellel tervezett 8 nm-es lapkák fele úgynevezett sötét szilícium lesz) miatt a DARPA elkezdett egy CHIPS nevű programot, amelyet 2016-ban jelentettek be konkrét terv szintjén. Az alapkoncepció az volt, hogy nagymértékben modulárissá váljon a ma még kifejezetten monolitikus chiptervezés. Ez az irány nem kezel minden problémát, de a Moore-törvényt egy kiterjesztett megközelítéssel megpróbálja életben tartani. A DARPA ugyanis mindig is jelezte, hogy magát a Moore-törvényt gazdasági szempontok fogják kivégezni, az elméleti lehetőség a javulásra ott van, csak a várható előny nem éri meg az irreálisan magas anyagi ráfordítást.

Hirdetés

A CHIPS azonban itt jön képbe. Alapvetően úgy alakítaná át az aktuális dizájnokat, hogy lenne egy alap interposer (mindegy, hogy SI- vagy RDL-alapú) a tokozáson, amire rákerülhetnének az úgynevezett chipletek. Ilyen koncepción a nagyobb chiptervezők már dolgoznak, hiszen ők is látják a közeledő problémákat, de a DARPA igazából egy általános szabványt szeretne letenni az asztalra. Ennek az oka, hogy a chipletek mindenképpen bevezetésre kerülnek, mert ez tűnik az egyetlen olyan iránynak, amivel értékelhető költségekkel lehet 7 nm alá menni. Ráadásul a teljes dizájnnak elég csak a kritikus részeit alacsony csíkszélességen tervezni, míg az egyes chipletek maradhatnak a kiforrott node-okon is.

A váltás jelenleg úgy nézne ki, hogy az egyes cégek letervezik maguknak a szükséges chipleteket, és ezeket fel is használják házon belül. Ez viszont csak az érem egyik oldala, ugyanis az ipar jelentős része épít a licencelésre, vagyis egy újszerű jövőkép mellett számítani fog az is, hogy az egyes érintettek milyen interfészeket támogatnak. Itt már bonyolódik a helyzet, ugyanis a CHIPS célja elsődlegesen az, hogy legyenek egyedi tervezésű, illetve általánosan hozzáférhető chipletek, amelyeket egyszerűen csak össze lehet legózni. Ilyen irány mellett világos, hogy a túl sok interfész csak hátráltatja a terjedést, vagyis a CHIPS meghatároz egy minimális számú szabványt, amihez mindenki igazodhat.

Az egész lényegében úgy küzd az egyre drágábbá váló chiptervezés gyártási problémáival, hogy sokkal hatékonyabbá teszi az egyes részek újrahasznosítását, miközben a teljesítményre nincs lényegi hatással, továbbá behozza a széleskörű skálázhatóságot is, hiszen a szabványosított interfészekkel az egyes chipletek egyszerűen cserélhetők. Ezekkel végeredményben alacsonyabb költség mellett tervezhető meg egy adott dizájn, miközben annak a kritikus részeit akár lehet modern eljárással is gyártani.


[+]

Az iparág is érzi a CHIPS program jelentőségét, és együttműködnek a DARPA-val, hogy az egész konstrukció sikeres legyen. Ezzel a következő évtizedre is volna egy reális fejlesztési koncepció, amivel biztosítható lenne a későbbre tervezett dizájnok relatíve költséghatékony gyártása.

Azóta történt

Előzmények

Hirdetés