컴퓨터 프로세서를 컴퓨터의 “두뇌”라고 하는 것을 들어 본 적이 있을 것입니다. 뇌의 다중 로브와 유사하게 최신 프로세서에는 단일 “모놀리식” 칩이 아니라 칩렛이라고 하는 다중 칩이 포함되어 있습니다. 그렇다면 chiplets는 무엇이며 왜 그렇게 일반적입니까?
칩렛이란 무엇입니까?
칩렛은 컴퓨터 프로세서와 같은 더 큰 집적 회로를 구성하는 처리 모듈의 한 부분입니다. 원하는 수의 코어가 있는 단일 실리콘 조각에서 프로세서를 제조하는 대신 칩렛을 사용하면 AMD 및 Intel과 같은 제조업체가 여러 개의 작은 칩을 사용하여 더 큰 집적 회로를 구성할 수 있습니다.
단일 집적 회로에서 함께 작동하는 여러 칩렛을 다중 칩 모듈(MCM)이라고 합니다. AMD의 Zen 아키텍처를 기반으로 하는 AMD의 Ryzen, Ryzen Threadripper 및 Epyc CPU는 칩렛을 포함하는 소매용 제품의 예입니다.
Chiplet은 I/O 컨트롤러 칩에 의존하여 모든 것을 단일 통합 집적 회로로 통합합니다.
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칩렛이 필요한 이유는 무엇입니까?
무어의 법칙에 따르면 집적 실리콘 회로의 트랜지스터 수는 대략 2년마다 두 배가 됩니다. 이 관찰 규칙은 나중에 Intel의 CEO가 될 Fairchild Semiconductor의 공동 설립자인 Gordon Moore의 이름을 따서 명명되었습니다.
이 예측은 1965년에 이루어졌으며 약 50년 동안 유지되었습니다. 실리콘의 한계로 인해 2010년에는 반도체 발전이 둔화되었고 무어의 법칙은 2025년까지 폐기될 것으로 예상됩니다. 이로 인해 반도체 제조업체는 실리콘을 완전히 대체하기 위해 질화갈륨과 같은 재료를 검토하게 되었습니다.
더 많은 트랜지스터를 실리콘 조각에 짜내는 것이 더 어려워짐에 따라 실리콘의 한계로 인해 제조업체에 더 많은 문제가 발생하기 때문에 수율이 감소합니다.
Chiplets는 이 문제에 대한 하나의 솔루션입니다. 반도체 제조는 전통적으로 “모놀리식(monolithic)” 설계로 알려진 단일 실리콘 조각에서 제조된 프로세서로 악명이 높습니다. 작은 결함으로 인해 칩이 다운그레이드되어 더 적은 수의 코어로 판매되거나 완전히 폐기됩니다.
단일 칩렛에 결함이 있는 경우 다른 칩렛으로 교체할 수 있으므로 훨씬 더 큰 칩을 버리거나 다운그레이드하는 것보다 낭비가 적습니다. 칩 제조업체가 원하는 코어 수를 구성하기 위해 단일 프로세서에 여러 칩렛을 배치할 수 있으므로 수율이 증가합니다.
증가된 수율은 더 많은 칩을 의미합니다.
제조업체는 칩렛을 사용하여 단일 실리콘 조각에 전체 칩을 걸고 있는 기존의 모놀리식 설계에 비해 낭비가 적어야 하므로 생산 목표를 더 잘 충족할 수 있습니다.
칩렛이 2020년 말과 2021년 초 현재 그래픽 카드에서 자동차에 이르기까지 모든 분야에서 볼 수 있는 칩 부족 문제를 더 잘 처리하고 생산량을 늘리는 데 도움이 되기를 바랍니다.
