I 1965 formulerede Intels medstifter, Gordon Moore, det, der blev til "Moores lov". I over et halvt århundrede understøttede den stabile fremskridt i integrerede kredsløbs (IC) ydeevne og faldende omkostninger – grundlaget for moderne digital teknologi. Kort sagt: antallet af transistorer på en chip fordobles omtrent hvert andet år.
I årevis har fremskridtene fulgt den samme kadenc. Nu ændrer billedet sig. Yderligere krympning er blevet vanskeligere; størrelsen på funktionerne er nede på blot et par nanometer. Ingeniører støder på fysiske begrænsninger, mere komplekse procestrin og stigende omkostninger. Mindre geometrier sænker også udbyttet, hvilket gør produktion i store mængder vanskeligere. At bygge og drive en avanceret fabrik kræver enorm kapital og ekspertise. Mange hævder derfor, at Moores lov er ved at miste fart.
Det skift har åbnet døren for en ny tilgang: chiplets.
En chiplet er en lille chip, der udfører en specifik funktion – i bund og grund en del af, hvad der tidligere var én monolitisk chip. Ved at integrere flere chiplets i en enkelt pakke kan producenter samle et komplet system.
I den monolitiske æra var alle funktioner baseret på én stor die, så en defekt hvor som helst kunne ødelægge hele chippen. Med chiplets bygges systemer fra "known-good die" (KGD), hvilket dramatisk forbedrer udbyttet og produktionseffektiviteten.
Heterogen integration – kombinationen af chips bygget på forskellige procesnoder og til forskellige funktioner – gør chiplets særligt kraftfulde. Højtydende computerblokke kan bruge de nyeste noder, mens hukommelse og analoge kredsløb forbliver på modne, omkostningseffektive teknologier. Resultatet: højere ydeevne til lavere omkostninger.
Bilindustrien er særligt interesseret. Store bilproducenter bruger disse teknikker til at udvikle fremtidige SoC'er til køretøjer, med en målsætning om masseadoption efter 2030. Chiplets giver dem mulighed for at skalere AI og grafik mere effektivt, samtidig med at de forbedrer udbyttet – hvilket øger både ydeevne og funktionalitet i halvledere til biler.
Nogle bildele skal opfylde strenge funktionelle sikkerhedsstandarder og er derfor afhængige af ældre, gennemprøvede noder. Samtidig kræver moderne systemer som avanceret førerassistance (ADAS) og softwaredefinerede køretøjer (SDV'er) langt mere beregningskraft. Chiplets bygger bro over dette hul: Ved at kombinere mikrocontrollere i sikkerhedsklassen, stor hukommelse og kraftfulde AI-acceleratorer kan producenter skræddersy SoC'er til hver enkelt bilproducents behov – hurtigere.
Disse fordele rækker ud over biler. Chiplet-arkitekturer spreder sig til AI, telekommunikation og andre områder, accelererer innovation på tværs af brancher og bliver hurtigt en søjle i halvlederkøreplanen.
Chiplet-integration afhænger af kompakte, hurtige die-to-die-forbindelser. Den vigtigste faktor er interposeren – et mellemlag, ofte silicium, under dies, der sender signaler ligesom et lille printkort. Bedre interposere betyder tættere kobling og hurtigere signaludveksling.
Avanceret pakning forbedrer også strømforsyningen. Tætte arrays af små metalforbindelser mellem chips giver rigelige veje til strøm og data, selv i trange rum, hvilket muliggør overførsel af høj båndbredde, samtidig med at det begrænsede pakningsareal udnyttes effektivt.
Dagens mainstream-tilgang er 2,5D-integration: placering af flere chips side om side på en interposer. Det næste spring er 3D-integration, hvor chips stakkes lodret ved hjælp af through-silicium vias (TSV'er) for endnu højere tæthed.
Kombinationen af modulært chipdesign (adskillelse af funktioner og kredsløbstyper) med 3D-stabling giver hurtigere, mindre og mere energieffektive halvledere. Samplacering af hukommelse og beregning leverer enorm båndbredde til store datasæt – ideelt til AI og andre højtydende arbejdsbelastninger.
Vertikal stabling medfører imidlertid udfordringer. Varme akkumuleres lettere, hvilket komplicerer termisk styring og udbytte. For at imødegå dette udvikler forskere nye emballagemetoder til bedre at håndtere termiske begrænsninger. Alligevel er momentumet stærkt: konvergensen af chiplets og 3D-integration ses bredt som et disruptivt paradigme - klar til at føre faklen videre, hvor Moores lov stopper.
Opslagstidspunkt: 15. oktober 2025