Ym 1965, mynegiodd cyd-sylfaenydd Intel, Gordon Moore, yr hyn a ddaeth yn “Ddeddf Moore.” Am dros hanner canrif, roedd yn sail i enillion cyson mewn perfformiad cylched integredig (IC) a chostau sy'n gostwng—sylfaen technoleg ddigidol fodern. Yn fyr: mae nifer y transistorau ar sglodion yn dyblu tua bob dwy flynedd.
Am flynyddoedd, roedd cynnydd yn dilyn y cyflymder hwnnw. Nawr mae'r darlun yn newid. Mae crebachu pellach wedi dod yn anodd; mae meintiau nodweddion i lawr i ddim ond ychydig nanometrau. Mae peirianwyr yn wynebu terfynau ffisegol, camau prosesu mwy cymhleth, a chostau cynyddol. Mae geometregau llai hefyd yn lleihau cynnyrch, gan wneud cynhyrchu cyfaint uchel yn anoddach. Mae adeiladu a gweithredu ffatri arloesol yn gofyn am gyfalaf ac arbenigedd aruthrol. Felly, mae llawer yn dadlau bod Cyfraith Moore yn colli stêm.
Mae'r newid hwnnw wedi agor y drws i ddull newydd: sglodion.
Mae sglodion yn farw bach sy'n cyflawni swyddogaeth benodol—yn y bôn sleisen o'r hyn a arferai fod yn un sglodion monolithig. Drwy integreiddio nifer o sglodion mewn un pecyn, gall gweithgynhyrchwyr gydosod system gyflawn.
Yn yr oes monolithig, roedd yr holl swyddogaethau'n byw ar un mowld mawr, felly gallai diffyg yn unrhyw le grafu'r sglodion cyfan. Gyda sglodion bach, mae systemau'n cael eu hadeiladu o "mowld da hysbys" (KGD), gan wella cynnyrch ac effeithlonrwydd gweithgynhyrchu'n sylweddol.
Mae integreiddio heterogenaidd—cyfuno mowldiau wedi'u hadeiladu ar wahanol nodau proses ac ar gyfer gwahanol swyddogaethau—yn gwneud sglodion yn arbennig o bwerus. Gall blociau cyfrifiadura perfformiad uchel ddefnyddio'r nodau diweddaraf, tra bod cof a chylchedau analog yn aros ar dechnolegau aeddfed, cost-effeithiol. Y canlyniad: perfformiad uwch am gost is.
Mae'r diwydiant modurol yn arbennig o awyddus. Mae gwneuthurwyr modurol mawr yn defnyddio'r technegau hyn i ddatblygu SoCs mewn cerbydau yn y dyfodol, gyda'r targed ar gyfer mabwysiadu torfol ar ôl 2030. Mae sglodion yn caniatáu iddynt raddio deallusrwydd artiffisial a graffeg yn fwy effeithlon wrth wella cynnyrch—gan hybu perfformiad a swyddogaeth mewn lled-ddargludyddion modurol.
Rhaid i rai rhannau modurol fodloni safonau diogelwch swyddogaethol llym ac felly dibynnu ar nodau hŷn, profedig. Yn y cyfamser, mae systemau modern fel cymorth gyrwyr uwch (ADAS) a cherbydau wedi'u diffinio gan feddalwedd (SDVs) yn galw am lawer mwy o gyfrifiadura. Mae sglodion yn pontio'r bwlch hwnnw: trwy gyfuno microreolyddion dosbarth diogelwch, cof mawr, a chyflymyddion AI pwerus, gall gweithgynhyrchwyr deilwra SoCs i anghenion pob gwneuthurwr ceir - yn gyflymach.
Mae'r manteision hyn yn ymestyn y tu hwnt i geir. Mae pensaernïaethau sglodion yn lledaenu i ddeallusrwydd artiffisial, telathrebu, a meysydd eraill, gan gyflymu arloesedd ar draws diwydiannau a dod yn golofn gyflym o fap ffordd lled-ddargludyddion.
Mae integreiddio sglodion yn dibynnu ar gysylltiadau bach, cyflym rhwng mowldiau. Y galluogwr allweddol yw'r rhyngosodwr—haen ganolraddol, silicon yn aml, o dan y mowldiau sy'n llwybro signalau yn debyg iawn i fwrdd cylched bach. Mae rhyngosodwyr gwell yn golygu cyplu tynnach a chyfnewid signalau cyflymach.
Mae pecynnu uwch hefyd yn gwella'r cyflenwad pŵer. Mae araeau dwys o gysylltiadau metel bach rhwng y mowldiau yn darparu llwybrau digonol ar gyfer cerrynt a data hyd yn oed mewn mannau cyfyng, gan alluogi trosglwyddo lled band uchel wrth wneud defnydd effeithlon o arwynebedd pecyn cyfyngedig.
Y dull prif ffrwd heddiw yw integreiddio 2.5D: gosod nifer o fariau ochr yn ochr ar rhyngosodwr. Y cam nesaf yw integreiddio 3D, sy'n pentyrru mariau'n fertigol gan ddefnyddio vias trwy-silicon (TSVs) ar gyfer dwysedd hyd yn oed yn uwch.
Mae cyfuno dyluniad sglodion modiwlaidd (gan wahanu swyddogaethau a mathau o gylchedau) â phentyrru 3D yn cynhyrchu lled-ddargludyddion cyflymach, llai a mwy effeithlon o ran ynni. Mae cydleoli cof a chyfrifiadura yn darparu lled band enfawr i setiau data mawr—yn ddelfrydol ar gyfer AI a llwythi gwaith perfformiad uchel eraill.
Fodd bynnag, mae pentyrru fertigol yn dod â heriau. Mae gwres yn cronni'n haws, gan gymhlethu rheolaeth thermol a chynnyrch. I fynd i'r afael â hyn, mae ymchwilwyr yn datblygu dulliau pecynnu newydd i ymdopi'n well â chyfyngiadau thermol. Er hynny, mae momentwm cryf: mae cydgyfeirio sglodion ac integreiddio 3D yn cael ei ystyried yn eang fel paradigm chwyldroadol - yn barod i gario'r ffagl lle mae Cyfraith Moore yn gorffen.
Amser postio: Hydref-15-2025