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Il ricorso ai chiplet, inizialmente motivato dalla necessità di superare alcuni dei limiti nel design dei semiconduttori, si è trasformato per i produttori di chip da una stringente necessità a una interessante opportunità Le opportunità dei chiplet Francesco Ferrari Disaggregando i chip più complessi in die separati che in- tegrano sottosistemi più piccoli e gestibili in modo miglio- re, i progettisti possono infatti adattare ogni die al nodo di processo più appropriato e conveniente in quel momento. Questo approccio non solo risolve numerosi problemi di complessità di progettazione e di resa, ma riduce anche si- gnificativamente alcuni dei costi di sviluppo e i tempi di commercializzazione. I vantaggi dei chiplet La tecnologia chiplet rende indispensabile il ricorso a tec- nologie di packaging avanzato e richiede, ovviamente, l’ottimizzazione della progettazione dei singoli die per po- ter essere connessi agli altri. I vantaggi offerti però sono molteplici. I chiplet offrono infatti flessibilità, modularità, possibilità di personalizzazione, efficienza e convenienza nelle fasi di progettazione e produzione. I singoli moduli possono essere identici, per esempio per creare un’archi- tettura di elaborazione scalabile, oppure possono essere diversi tra loro (ad esempio, per connettere moduli di ela- borazione con I/O o con moduli DRAM oppure con core di elaborazione diversi). In sostanza la tecnologia chiplet permette di incrementa- re in modo relativamente semplice la densità di funzioni implementate nei chip, operazione che richiede più sfor- zi di sviluppo nell’integrazione a livello di sistema che in termini di produzione di wafer. La tecnologia dei chiplet migliora anche l’utilizzo dello spazio nei wafer (si può sfruttare meglio l’area disponibile, soprattutto ai bordi), rispetto ai chip monolitici di dimensioni maggiori. Il ricor- so alla tecnologia chiplet contribuisce anche a ottenere un tasso di difetti inferiore per i chip finali dato che i singoli componenti possono essere testati e validati individual- mente prima dell’integrazione finale. Di conseguenza la resa di produzione aumenta rispetto ai chip monolitici, consentendo di ottenere una qualità più elevata, e questo contribuisce a ridurre i costi per unità. Un altro vantaggio dei chiplet risiede nella semplificazio- ne che introducono nel processo di progettazione dei chip, anche in prospettiva degli sviluppi futuri. Questa sempli- ficazione deriva dalla flessibilità nell’integrazione di di- verse nuove funzionalità che permette di evitare di dover Per molti anni i produttori di chip hanno realizzato nuo- vi modelli usando soluzioni monolitiche, riducendo le di- mensioni dei singoli transistor e utilizzandone un numero sempre più elevato. Questo trend è però da tempo in cri- si poiché ci si è avvicinati sempre di più ai limiti fisici dei semiconduttori e i costi di sviluppo e produzione dei chip sono cresciuti enormemente, anche per problemi legati alle rese in fase di produzione. In pratica è diventato sem- pre più difficile e costoso aumentare la densità dei transi- stor nei die di silicio e sviluppare nuovi chip. Una soluzione a questi problemi è la tecnologia chiplet, che offre risposte concrete per affrontare molte delle sfide legate alla progettazione di nuovi chip e al rallentamento della legge di Moore. La tecnologia chiplet in sostanza prevede di utilizzare di- versi componenti modulari, cioè singoli die di silicio con funzionalità diverse, che possono essere realizzati con processi produttivi differenti e realizzati separatamente prima di essere integrati in un sistema più grande. TECH FOCUS CHIPLET ELETTRONICA OGGI 523 - GENNAIO/FEBBRAIO 2025 33