Derzeit gibt es verschiedene Ansätze für Chiplet-Systeme. Zum einen soll es ein geschlossenes System geben, bei dem ein Hersteller alle Komponenten selbst entwickelt und auch für die Inbetriebnahme und Montageüberwachung zuständig ist. In diesem Szenario wird alles innerhalb des Unternehmens koordiniert und es sind keine Standards erforderlich.

Eine andere besteht darin, offene Chiplet-Systeme zu etablieren. Dieser Ansatz erschließt einen wesentlich größeren Zukunftsmarkt, da er die Entwicklung neuer Systeme unterstützt, die den Anforderungen mehrerer Unternehmen gerecht werden. Der Ansatz des offenen Chiplet-Systems ist besonders nützlich für Startups, die sich auf die Entwicklung eines oder mehrerer Chiplets konzentrieren möchten, die Teil eines Gesamtsystems sein werden. Auf diese Weise können sie ihre innovative Idee vollständig verwirklichen, ohne sich um die anderen Komponenten kümmern zu müssen.

Die Implementierung solcher offenen Chiplet-Systeme hängt von der Etablierung relevanter Standards ab. Aktuelle Standardisierungsbemühungen konzentrieren sich auf die Schnittstellen, die die verschiedenen Komponenten verbinden. UCIe und BoW sind die wichtigsten Akteure, die die Standardisierung in diesem Bereich vorantreiben.

Heutzutage verzeichnen eine Vielzahl von Unternehmen eine erhöhte Nachfrage nach Chiplets in Anwendungen, die von Rechenzentren über die Automobilindustrie bis hin zur Messtechnik reichen – wobei sich letztere auf die heterogene Integration verschiedener Schaltkreistechnologien konzentriert. Die mit offenen Chiplet-Systemen verbundenen Herausforderungen variieren jedoch von Anwendung zu Anwendung. Im Automotive-Bereich liegt eine der größten Herausforderungen im Bootvorgang und in der Sicherheit sowohl einzelner Komponenten als auch des Gesamtsystems. Bei Rechenzentrumsanwendungen steht die Gewährleistung einer guten Gesamtsystemleistung im Vordergrund. Und im Bereich der Messtechnik geht es vor allem darum, die heterogene Integration unterschiedlicher – teilweise „exotischer“ – Schaltungstechnologien zu ermöglichen, was wiederum die Bereitstellung entsprechender Schnittstellen erfordert.

Die Bewältigung dieser Herausforderungen erfordert die Etablierung zusätzlicher Standards, die weit über die derzeit für Schnittstellen implementierten Standards hinausgehen. Es besteht auf jeden Fall Bedarf an einem Standard, der den Bootvorgang und die Aktivierung von Chiplet-Systemen konsistent macht. Bei einzelnen Schaltkreisen gibt es bereits einige Entwicklungen – beispielsweise durch JTAG –, diese müssen jedoch noch deutlich erweitert werden und sind noch nicht auf Chiplets übertragbar. Darüber hinaus ist ein Standard erforderlich, der die Sicherheit gewährleistet – sowohl für das Chiplet-System als Ganzes als auch für seine einzelnen Komponenten. Ein solcher Standard muss verschiedene Aspekte abdecken, darunter die Anforderungen an robuste Lieferketten, die Systementwicklung und die sichere und zertifizierte Installation von Anwendungssoftware.

Wenn es um offene Chiplet-Systeme geht, die in Rechenzentren – und in einigen Bereichen der Automobilindustrie – eingesetzt werden, erfordern zukünftige Leistungsanforderungen eine deutlich größere Flexibilität bei der Stromversorgung. Normen werden vor allem im Hinblick auf die vielen unterschiedlichen Spannungsniveaus benötigt, die jeweils sehr unterschiedliche Anforderungen an die Stromversorgung stellen, die von Milliampere bis zu mehreren hundert Ampere reichen. Aber auch hier sind keine Anstrengungen im Bereich der Standardisierung erkennbar.

Nun sind Standards für die Prüfung von Chiplet-Systemen in Sicht, diese müssten jedoch noch erweitert werden, um zusätzliche Anforderungen zu erfüllen. Zukünftig müssen diese Standards nicht nur den Test selbst, sondern auch den entsprechenden Zugriff auf Prozesse zur Aktivierung und Fehlerlokalisierung abdecken. Der Zugriff auf den Aktivierungsprozess ist für alle Chiplet-Systeme erforderlich, denn wenn ein System in diesem Stadium eine Fehlfunktion aufweist, ist die einzige Möglichkeit, herauszufinden, was schief gelaufen ist, eine zerstörende Prüfung. Darüber hinaus ist es wichtig, die Fehlerursache einigermaßen genau zu lokalisieren, da die Systeme dann für weitere Tests nicht mehr zur Verfügung stehen. Für Automotive-Anwendungen sind Normen zur Fehlerlokalisierung besonders wichtig, da nur deren Erfüllung die Zulassung durch Zertifizierungsstellen ermöglicht.