Компютърът винаги е бил сложно електронно устройство и е съдържал много различни чипове. Процесорът, копроцесорът, кеш паметта, северният мост – с подобряването на технологичните процеси, всичко това се премести под прикритието на централния процесор и е разположено в един чип, което направи възможно намаляването на броя им на самата дънна платка. През последните години обаче тенденцията за дизайн на чиплети набира скорост, процесорът вече се “сглобява” от няколко чипа под капак – така наречения чиплет. Какво е това, защо е от полза за производителя и какви са предимствата за крайните потребители?
Какво е чиплет?
Чиплет (от английского chiplet) — е чип, специално проектиран да работи заедно с други по рода си. Множество чиплети образуват един по-голям, по-сложен чип. Например като CPU или GPU. Конвенционалните монолитни чипове имат свой собствен субстрат – тънка пластина, през която щифтовете на чиповете са свързани с масив от миниатурни повърхности за запояване. В случай на чиплет, за всички чиплети се използва общ субстрат.
Самите чиплети са свързани помежду си чрез връзки вътре в основата и едва след това общите щифтове от няколко чипа са свързани към масив от алуминиеви писти.
Предимства от преминаването към чиплети
В момента само един основен играч на пазара – AMD – широко използва чиплети. Процесорите Ryzen, които използват технологията, са проектирани с мисъл за оформление на чиплети от първото поколение. Компанията също така подготвя дизайн на чиплет за предстоящите си графични процесори. Подобна разработка беше спомената и от конкурентната NVIDIA. Intel също подготвя бъдещи продукти, използвайки подобна технология, но предпочита да не използва думата “чиплет” – вместо това тя се отнася до собствени техники за оформление, наречени Foveros и EMIB.
Има много причини за преминаване към чиплети, както технически, така и икономически.
Сред тях:
- Монолитните чипове за процесори и графични карти са доста големи и когато се използват силициеви пластини със стандартен размер 300 мм, има много неизползвано пространство, което след това се изхвърля. Чрез използването на по-малки кристали от чиплети е възможно да се използва по-използваема площ на пластината и да се намали количеството силиций, което се възстановява.
- Чиплетите, произведени чрез различни процеси, могат да се използват в един продукт. В резултат на това някои възли за чипове с ниска консумация могат да използват по-зрели и “дебели” процеси, които имат по-малко скрап и по-ниско производство на пластини. Това има положителен ефект както върху разходите на производителя, така и върху цената на крайния продукт.
- Чиплетите позволяват гъвкаво конфигуриране на крайния продукт, за разлика от монолитните кристали. Ако е необходимо, производствената компания може да модифицира един или повече от чиплетите на вече произведен продукт, като същевременно не засяга останалите. Разходите на производителя за разработването на такъв продукт ще бъдат много по-малки, отколкото когато планирате да препроектирате съществуващ монолитен чип и да пуснете неговата модификация.
Процесор AMD Ryzen Threadripper 1900X BOX
Първите чиплети в масовите продукти се появиха в семейството процесори Ryzen Threadripper през 2017 година. Две еквивалентни матрици Zeppelin, използвани в процесорите от серията Ryzen 1000, бяха комбинирани на един субстрат, което направи възможно удвояването на броя на ядрата в Threadripper в сравнение със серията Ryzen 1000 – от 8 на 16.
Самият субстрат е проектиран за четири такива чипа, но пълният комплект започва да се използва едва във второто поколение процесори Threadripper. Тогава броят на ядрата на най-добрия процесор на линията вече достигна 32.
В зависимост от това какви функции изпълнява целевият чип, неговият размер, сложност и дори производственият процес могат да се различават от другите чиплети, с които образува едно цяло.
Например, започвайки със серията процесори Ryzen 3000, I/O чип се поставя в отделен чиплет, който се произвежда по 14 nm технология, тъй като консумира малко. В същото време основните чиплети, съдържащи високопроизводителни и доста консумиращи процесорни ядра, са направени по 7 nm технология, което има положителен ефект върху цялостната енергийна ефективност.
следва продължение
