Chiplet (modularer Chip)
Was ist ein Chiplet?
Ein Chiplet ist eine Verarbeitungseinheit, die normalerweise von einem I/O-Controller-Chip (Input/Output, Eingabe/Ausgabe, E/A) auf demselben Gehäuse gesteuert wird. Chiplet-Design ist ein modularer Ansatz für den Bau von Prozessoren. Sowohl AMD als auch Intel, die derzeit größten CPU-Hersteller, übernehmen Chiplet-Designs für ihre aktuellen Produktreihen. Chiplets helfen, die Produktion durch eine effizientere Nutzung von Silizium zu erhöhen. Mehr Ressourceneffizienz und modularer Aufbau bedeuten, dass Teile mit hoher Core-Zahl weniger Ausschuss produzieren.
Chiplets ermöglichen es Herstellern, die Chipausbeute gegenüber monolithischen CPU-Designs zu erhöhen, bei denen alle Teile einer Verarbeitungseinheit in ein einziges Stück Silizium eingebaut sind. Einen monolithischen Chip mit einem Defekt auf einem Kern müsste der Hersteller entweder als niedrigeres Modell mit weniger Cores verkaufen oder ganz wegwerfen. Beim Chiplet-Ansatz kann er nur das defekte Die (das Halbleiterplättchen mit dem Core) entsorgen und ein anderes in die CPU einfügen. Chiplet-Designs dienen auch dazu, die Produktion zu optimieren, indem unterschiedliche photolithographische Prozesse für unterschiedliche I/O und Chiplets verwendet werden.
Ein Chiplet kann eine von mehreren ähnlichen Einheiten auf separaten Siliziumstücken sein, auf die Threads zur Verarbeitung ausgelagert werden. Diese Geräte mit hohem Stromverbrauch profitieren am meisten von neueren Verfahren. Dadurch können sie mit höheren Taktfrequenzen, mit geringerem Stromverbrauch oder mit einem besseren Verhältnis dieser Werte zueinander arbeiten. Der I/O-Die hat über den Speicher-Controller eine Verbindung zum Speicher und über den Systembus zu den Peripheriegeräten, zum Beispiel Infinity Fabric von AMD. Sowohl Speicher-Controller als auch Infinity Fabric sind schwer unter 14 Nanometer zu skalieren profitieren daher von dieser Vorgehensweise nicht. Auch Intel verfolgt bei Prozessoren einen modularen Ansatz mit 3D-Stacking. Das bedeutet, dass die Chiplets nicht nur nebeneinander, sondern auch übereinander gestapelt sind.
