Logo Zephyrnet

Những thách thức hiện tại và tương lai đối với hệ sinh thái Chiplet mở

Ngày:

Nhu cầu của các thị trường khác nhau đòi hỏi phải thiết lập các tiêu chuẩn chiplet bổ sung bao trùm nhiều hơn những tiêu chuẩn hiện đang được triển khai cho các giao diện.

phổ biến

Hiện tại có nhiều cách khác nhau để tiếp cận các hệ thống chiplet. Một là có một hệ thống khép kín trong đó nhà sản xuất phát triển tất cả các bộ phận trong nhà và cũng chịu trách nhiệm vận hành và giám sát việc lắp ráp. Trong kịch bản này, mọi thứ đều được phối hợp trong công ty đó và không yêu cầu tiêu chuẩn nào.

Một cách khác là thiết lập các hệ thống chiplet mở. Cách tiếp cận này khai thác thị trường tương lai lớn hơn đáng kể vì nó hỗ trợ phát triển các hệ thống mới đáp ứng nhu cầu của nhiều công ty. Cách tiếp cận hệ thống chiplet mở đặc biệt hữu ích cho những công ty khởi nghiệp muốn tập trung phát triển một hoặc một số chiplet sẽ là một phần của hệ thống tổng thể. Bằng cách này, họ hoàn toàn có thể hiện thực hóa ý tưởng đổi mới của mình mà không cần phải lo lắng về các thành phần khác.

Việc triển khai các hệ thống chiplet mở như vậy phụ thuộc vào việc thiết lập các tiêu chuẩn liên quan. Những nỗ lực tiêu chuẩn hóa hiện nay tập trung vào các giao diện kết nối các thành phần khác nhau. UCIe và BoW là những tổ chức đáng chú ý nhất thúc đẩy quá trình tiêu chuẩn hóa trong lĩnh vực này.

Ngày nay, nhiều công ty đang cho thấy nhu cầu về chiplet ngày càng tăng trong các ứng dụng từ trung tâm dữ liệu, ô tô đến đo lường – trong đó tập trung vào việc tích hợp không đồng nhất các công nghệ mạch khác nhau. Tuy nhiên, những thách thức liên quan đến hệ thống chiplet mở khác nhau tùy theo ứng dụng. Trong ô tô, một trong những thách thức chính nằm ở quá trình khởi động và tính bảo mật của cả các bộ phận riêng lẻ cũng như của toàn bộ hệ thống. Đối với các ứng dụng trung tâm dữ liệu, trọng tâm là đảm bảo hệ thống tổng thể hoạt động tốt. Và trong lĩnh vực thiết bị đo lường, ưu tiên là tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích hợp không đồng nhất các công nghệ mạch khác nhau - và trong một số trường hợp là “kỳ lạ”, do đó đòi hỏi phải có các giao diện tương ứng.

Vượt qua những thách thức này có nghĩa là thiết lập các tiêu chuẩn bổ sung bao trùm nhiều hơn những tiêu chuẩn hiện đang được triển khai cho các giao diện. Chắc chắn có nhu cầu về một tiêu chuẩn mang lại tính nhất quán cho quá trình khởi động và kích hoạt các hệ thống chiplet. Một số phát triển đã được thực hiện – ví dụ thông qua JTAG – liên quan đến các mạch riêng lẻ, nhưng chúng phải được mở rộng đáng kể và chưa thể áp dụng cho các chiplet. Hơn nữa, cần có một tiêu chuẩn để đảm bảo an ninh – cho cả hệ thống chiplet nói chung và các thành phần riêng lẻ của nó. Tiêu chuẩn như vậy phải bao gồm nhiều khía cạnh khác nhau, bao gồm các yêu cầu về chuỗi cung ứng mạnh mẽ, phát triển hệ thống cũng như cài đặt phần mềm ứng dụng an toàn và được chứng nhận.

Khi nói đến các hệ thống chiplet mở được sử dụng trong các trung tâm dữ liệu – và trong một số lĩnh vực của ngành công nghiệp ô tô – các yêu cầu về hiệu suất trong tương lai đòi hỏi sự linh hoạt cao hơn nhiều về mặt cung cấp điện. Các tiêu chuẩn cần thiết chủ yếu liên quan đến nhiều cấp điện áp khác nhau đang được sử dụng, mỗi cấp đặt ra những nhu cầu rất khác nhau về cung cấp điện từ miliampe đến vài trăm ampe. Nhưng ở đây cũng vậy, không có nỗ lực rõ rệt nào được thực hiện trong lĩnh vực tiêu chuẩn hóa.

Các tiêu chuẩn để thử nghiệm hệ thống chiplet hiện đã sẵn sàng nhưng chúng vẫn sẽ phải được mở rộng để đáp ứng các yêu cầu bổ sung. Trong tương lai, các tiêu chuẩn này không chỉ bao gồm bản thân thử nghiệm mà còn bao gồm quyền truy cập tương ứng vào các quy trình kích hoạt và bản địa hóa lỗi. Việc truy cập vào quy trình kích hoạt là cần thiết đối với tất cả các hệ thống chiplet vì nếu một hệ thống gặp trục trặc ở giai đoạn đó, cách duy nhất để tìm ra lỗi đã xảy ra là thông qua thử nghiệm phá hủy. Hơn nữa, điều quan trọng là nguyên nhân gây ra lỗi phải được xác định rõ ràng một cách hợp lý, vì khi đó hệ thống sẽ không còn sẵn sàng để thử nghiệm thêm nữa. Các tiêu chuẩn quản lý việc định vị lỗi đặc biệt quan trọng đối với các ứng dụng ô tô, vì việc đáp ứng chúng là cách duy nhất để có được sự chấp thuận từ cơ quan chứng nhận.

Andy Heinig

  (tất cả những bài viết)

Andy Heinig là trưởng nhóm về tích hợp hệ thống tiên tiến và là trưởng bộ phận về điện tử hiệu quả tại Viện Mạch tích hợp Fraunhofer, Phòng Kỹ thuật và Hệ thống thích ứng.

tại chỗ_img

Tin tức mới nhất

tại chỗ_img