Küçük çipin büyük geleceği - "küçük çipin" pazar ölçeği önümüzdeki beş yıl içinde 5,8 milyar ABD dolarına ulaşacak

Aslında cips kavramı birkaç yıldır var. Gelişmiş ara bağlantı ve paketleme teknolojisinin olgunlaşmasıyla birlikte insanlar buna giderek daha fazla önem veriyor. Chiplet'ler, çıktılarını artırmak ve maliyeti en aza indirmek için onları mümkün olduğunca küçük hale getiren tasarım ve üretim süreciyle optimize edilmiş özel silikon bloklar veya IP blokları olarak anlaşılabilir. Sonuçta artık 7Nm çipler pahalı olduğuna göre bir çözüm bulmanın zamanı geldi. Moore yasası! Küçük cipslerin dönemi geliyor Çip endüstrisinin "İncil'i" olarak kabul edilen Moore Yasası, 55 yıl önce, fiyat değişmediğinde entegre devreye yerleştirilebilecek transistör sayısının her 18-24 ayda bir ikiye katlanacağını öngörmüştü. performansı da iki katına çıkacak. O yıl Moore yasasının ortaya çıkışı, teknoloji gelişiminin hızı için önemli bir ölçüt belirledi, teknoloji pazarının refahını katalize etti ve tüm BT endüstrisine ölçülemez bir ekonomik değer kazandırdı. Gelişmiş düğümleri kullanmanın daha yüksek transistör yoğunluğu, daha az alan, daha yüksek performans ve daha düşük güç gibi birçok avantajı vardır, ancak zorlukların üstesinden gelmek giderek daha zor hale gelmektedir. Çok küçük boyutta çipin fiziksel darboğazının üstesinden gelinmesi giderek daha zor hale gelir. Özellikle son yıllarda gelişmiş düğümlerin 10nm, 7Nm ve 5nm'e doğru ilerlemesiyle birlikte sorun artık sadece fiziksel bir engel olmaktan çıkıyor. Düğümler geliştikçe minyatürleştirme maliyeti de artar ve ekonomik yükü giderek daha az sayıda tasarım şirketi üstlenebilir. Küçük çip büyük gelecek! "Küçük çip"in pazar ölçeği önümüzdeki beş yıl içinde 5,8 milyar ABD dolarına ulaşacak Kamuya açık raporlara göre, 28 nm düğümlerin tasarım maliyeti yaklaşık 50 milyon ABD Doları iken, 5 nm düğümlerin toplam tasarım maliyeti 500 milyon ABD Dolarının üzerine çıktı; bu da 3,5 milyar yuan'ın üzerine çıktı. Moore yasasına bağlı kalmak karı maksimize etmekle ilgilidir. Ar-Ge ve üretim maliyetleri düşürülemezse çip devleri ve start-up'lar için kötü bir ekonomik yük olacak. Neyse ki, Moore yasası kınandığında ve sona erdiğinde, bilim adamlarına ve mühendislere yenilikçi fikirler üretme konusunda ilham verecek, gidişatı tersine çevirecek çığır açıcı teknolojiler ortaya koyacak ve sona erecek gibi görünen Moore yasasını yeniden uzaklaştıracak. ve yeniden. Küçük çipe dayalı modüler tasarım, maliyet sorununu çözmek için çok önemli bir fikirdir.Küçük çipin üç değeri: hızlı geliştirme, düşük maliyet ve çok işlevli Mevcut çip tasarımı modunda, yumuşak çekirdekli IP veya sert çekirdekli IP genellikle farklı IP tedarikçilerinden satın alınır, çip üzerinde bir sistem (SOC) oluşturmak için kendi geliştirdiği modüllerle birleştirilir ve ardından çip bir üretim süreci düğümünde üretilir. Gelişmiş paketleme teknolojisi sayesinde küçük çipler, çeşitli farklı mimarileri, farklı süreç düğümlerini ve hatta farklı nesil fabrikalardan özel silikon blokları veya IP bloklarını entegre edebilir. Akışı atlayabilir ve çeşitli işlevsel gereksinimleri karşılayabilecek bir süper çip ürününü hızlı bir şekilde özelleştirebilir. Tek bir çiple karşılaştırıldığında küçük bir çipin avantajları çoktur. Öncelikle küçük talaş gelişimi daha hızlıdır. Sunucular gibi bilgi işlem sistemlerinde güç ve performansa CPU çekirdeği ve önbellek hakimdir. Bellek ve G/Ç arayüzlerini tek bir G/Ç yongasında birleştirerek, bellek ile G/Ç arasındaki darboğaz gecikmesi azaltılabilir ve bu da performansın artırılmasına yardımcı olur. İkincisi, küçük çiplerin araştırma ve geliştirme maliyeti daha düşüktür. Küçük çipler farklı çip modüllerinden oluştuğundan, tasarımcılar belirli tasarım parçalarında en ileri teknolojiyi, diğer parçalarda ise daha olgun ve ucuz teknolojiyi seçerek toplam maliyetten tasarruf edebilirler. Örneğin AMD'nin ikinci nesil epyc sunucu işlemcisi ryzen, daha gelişmiş TSMC 7Nm işlemiyle üretilen CPU modülünü daha olgun Grofangde 12/14nm işlemiyle üretilen I/O modülüyle birleştirmek için küçük bir çip tasarımı kullanıyor. 7Nm, yüksek bilgi işlem gücü ihtiyaçlarını karşılayabilir, 12/14nm ise üretim maliyetini azaltır. Bunun avantajı, 7Nm işleminin talaş alanının büyük ölçüde azalması ve daha olgun I/O modüllerinin benimsenmesinin genel verimi artırmaya ve levha dökümhanesi maliyetini daha da azaltmaya yardımcı olmasıdır. Genel olarak, ne kadar çok CPU çekirdeği olursa, küçük çip kombinasyonunun maliyet avantajı da o kadar belirgin olur. Son olarak, küçük talaşlar farklı işlevsel gereksinimleri esnek bir şekilde karşılayabilir. Bir yandan, küçük çip şeması iyi bir ölçeklenebilirliğe sahiptir. Örneğin, temel bir kalıp oluşturulduktan sonra dizüstü bilgisayarlara yalnızca bir kalıp, masaüstü bilgisayarlara iki ve sunuculara dört kalıp uygulanabilir; Öte yandan, küçük çipler, heterojen işlemciler gibi davranabilir ve çeşitli uygulama gereksinimleri için daha zengin hızlandırma seçenekleri sağlamak üzere GPU, güvenlik motoru, AI hızlandırıcı ve Nesnelerin İnterneti denetleyicisi gibi farklı işlem öğelerini herhangi bir sayıda birleştirebilir.

Küçük çipin avantajlarının yavaş yavaş ortaya çıkmasıyla birlikte mikroişlemci, SOC, GPU ve programlanabilir mantık cihazı (PLD) gibi daha gelişmiş ve yüksek düzeyde entegre yarı iletken cihazlar tarafından benimsenmektedir. Araştırma kurumlarının istatistiklerine göre mikroişlemciler, küçük çiplerin en büyük pazar segmentini oluşturuyor. Küçük çipleri destekleyen mikroişlemcilerin pazar payının 2018'de 452 milyon ABD dolarından 2024'te 2,4 milyar ABD dolarına çıkması bekleniyor. Aynı zamanda bilgi işlem alanının, küçük çiplerin ana uygulama pazarı haline gelmesi bekleniyor. Bu yıl küçük çiplerin toplam gelirinin yüzdesi. pazar tahmini Pazar araştırmasına göre, "küçük çip" daha gelişmiş ve son derece entegre yarı iletken cihazlar tarafından benimseniyor. Örneğin mikroişlemcili (MPU), çip üzerinde sistem (SOC) cihazlar, grafik işlem birimi (GPU) ve programlanabilir mantık cihazı (PLD), özellikle MPU en popüler olanlardır. Yalnızca MPU'ya dayalı "küçük çip" pazarını hesaplasak bile, 2024 yılına kadar 2,4 milyar ABD dolarına ulaşacak. "Küçük çip", grafikleri, güvenlik motorunu, yapay zeka (AI) hızlandırmayı ve düşük güçlü İnternet'i entegre eden bir uygulama işlemcisi haline gelecektir. Önümüzdeki dört yıl içinde nesnelerin interneti (IOT) 5,8 milyar dolarlık pazarının en önemli faktörü olacak. Sektördeki ilgili kişilerin analizlerine göre: "Yazılım geliştiricilerinden sistem tasarımcılarına ve teknoloji yatırımcılarına kadar onlarca yıldır herkes Moore yasasının öngördüğü iki yıllık takvime güvendi. Küçük çiplerin, yarı iletken işletmelerin ve işletmelerin ortaya çıkışıyla birlikte Küçük çiplere dayanan şirketler artık olağan büyüme oranına dönme fırsatına sahip ve bu da tüm teknoloji endüstrisine büyük ekonomik değer sağlıyor."