Zephyrnet-logo

Huidige en toekomstige uitdagingen voor een open Chiplet-ecosysteem

Datum:

De behoeften van verschillende markten vereisen het vaststellen van aanvullende chipletstandaarden die veel meer bestrijken dan de standaarden die momenteel voor interfaces worden geïmplementeerd.

populariteit

Er zijn momenteel verschillende manieren om chipletsystemen te benaderen. Eén daarvan is het hebben van een gesloten systeem waarbij een fabrikant alle componenten in eigen huis ontwikkelt en tevens verantwoordelijk is voor de inbedrijfstelling en het toezicht op de montage. In dit scenario wordt alles binnen dat bedrijf gecoördineerd en zijn er geen standaarden nodig.

Een andere is het opzetten van open chipletsystemen. Deze aanpak boort een aanzienlijk grotere toekomstige markt aan, omdat het de ontwikkeling ondersteunt van nieuwe systemen die voldoen aan de behoeften van meerdere bedrijven. De open chiplet-systeembenadering is met name nuttig voor startups die zich willen concentreren op het ontwikkelen van een of meerdere chiplets die deel zullen uitmaken van een totaalsysteem. Zo kunnen zij hun innovatieve idee volledig realiseren zonder zich zorgen te hoeven maken over de overige onderdelen.

Het implementeren van dergelijke open chipletsystemen hangt af van het vaststellen van relevante normen. De huidige standaardisatie-inspanningen zijn gericht op de interfaces die de verschillende componenten met elkaar verbinden. UCIe en BoW zijn de meest opvallende spelers die de standaardisatie op dit gebied bevorderen.

Tegenwoordig laat een verscheidenheid aan bedrijven een toenemende vraag zien naar chiplets in toepassingen variërend van datacenters tot de automobielsector en metrologie – waarbij de laatste zich richt op heterogene integratie van verschillende circuittechnologieën. De uitdagingen die gepaard gaan met open chipletsystemen variëren echter van toepassing tot toepassing. In de automobielsector ligt een van de grootste uitdagingen in het opstartproces en in de beveiliging van zowel individuele componenten als van het totale systeem. Bij datacentertoepassingen ligt de nadruk op het garanderen dat het totale systeem goed presteert. En op het gebied van meetapparatuur ligt de prioriteit bij het faciliteren van de heterogene integratie van verschillende – en in sommige gevallen ‘exotische’ – circuittechnologieën, waarvoor op hun beurt de bijbehorende interfaces moeten worden geïnstalleerd.

Het overwinnen van deze uitdagingen zal betekenen dat er aanvullende standaarden moeten worden vastgesteld die veel meer bestrijken dan de standaarden die momenteel voor interfaces worden geïmplementeerd. Er is absoluut vraag naar een standaard die consistentie brengt in het opstartproces en de activering van chipletsystemen. Er zijn wel enkele ontwikkelingen – bijvoorbeeld via JTAG – met betrekking tot individuele circuits, maar deze moeten flink uitgebreid worden en kunnen nog niet worden toegepast op chiplets. Bovendien is er een standaard nodig om de veiligheid te garanderen – zowel voor het chipletsysteem als geheel als voor de afzonderlijke componenten ervan. Zo’n standaard moet verschillende aspecten omvatten, waaronder de eisen voor robuuste toeleveringsketens, systeemontwikkeling en de veilige en gecertificeerde installatie van applicatiesoftware.

Als het gaat om open chipletsystemen die worden gebruikt in datacenters – en in sommige delen van de auto-industrie – vereisen toekomstige prestatie-eisen een veel grotere flexibiliteit op het gebied van stroomvoorziening. Er zijn vooral normen nodig met betrekking tot de vele verschillende spanningsniveaus die in gebruik zijn, die elk enorm uiteenlopende eisen stellen aan de elektriciteitsvoorziening, variërend van milliampère tot enkele honderden ampère. Maar ook hier worden geen zichtbare inspanningen geleverd op het gebied van standaardisatie.

Normen voor het testen van chipletsystemen liggen nu in het verschiet, maar deze zouden nog moeten worden uitgebreid om aan aanvullende eisen te voldoen. In de toekomst moeten deze standaarden niet alleen de test zelf omvatten, maar ook de bijbehorende toegang tot processen voor activering en foutlokalisatie. Toegang tot het activeringsproces is noodzakelijk voor alle chipletsystemen, want als een systeem in dat stadium niet goed functioneert, is de enige manier om erachter te komen wat er mis is gegaan, destructief testen. Bovendien is het van cruciaal belang dat de oorzaak van de storing redelijk goed vast te stellen is, omdat de systemen dan niet meer beschikbaar zijn voor verdere tests. Normen voor foutlokalisatie zijn vooral belangrijk voor toepassingen in de automobielsector, omdat het voldoen aan deze normen de enige manier is om goedkeuring te krijgen van certificeringsinstanties.

Andy Heinig

  (alle berichten)

Andy Heinig is groepsleider voor geavanceerde systeemintegratie en afdelingshoofd voor efficiënte elektronica bij het Fraunhofer Institute of Integrated Circuits, Division of Engineering and Adaptive Systems.

spot_img

VC Café

LifeSciVC

Laatste intelligentie

VC Café

LifeSciVC

spot_img