Закон Мура, конечно, не умер, но в 55 лет его «предпенсионный» возраст уже определенно ощущается. Однако набирает популярность новый подход к проектированию и интеграции полупроводниковых компонентов — чиплеты (chiplet), которые обещают вернуть отрасли микроэлектроники прежние темпы развития.

По оценкам аналитиков Omdia, глобальный рынок микрочипов, в производстве которых используются чиплеты, в период с 2018-го по 2024 год должен вырасти в девять раз, с 645 млн до 5,8 млрд долл.

Закон Мура гласит, что благодаря непрерывному совершенствованию полупроводниковых технологий число транзисторов, которые можно разместить на одном кремниевом чипе, удваивается через каждые два года. Однако в последние годы темпы роста замедлились, период удвоения увеличился до двух с половиной лет. Дело в тем, что в условиях предельной миниатюризации полупроводниковое производство все чаще наталкивается на физические ограничения.

Чиплеты предполагают замену единого кристалла кремния набором более мелких модулей, которые взаимодействуют друг с другом внутри унифицированного корпуса. Такой подход позволяет значительно увеличить число транзисторов по сравнению с монолитным микрочипом.

Закон Мура на многие десятилетия задал цикличность проектирования новых решений для всей технологической отрасли. Все, начиная от разработчиков программного обеспечения и заканчивая проектировщиками систем и инвесторами в технологии, держали в уме двухлетний цикл обновления. Благодаря чиплетам не только сфера микроэлектроники, но и все, кто от нее зависят, получили надежду вернуться к привычным темпам развития.

Чиплеты активно берут на вооружение создатели наиболее продвинутых полупроводниковых устройств с высокой степенью интеграции – микропроцессоры, «системы на кристаллле» (systems on chip, SoC), графические процессоры и программируемые логические матрицы (FPGA). Сегмент микропроцессоров представляет собой крупнейший для чиплетов рынок с различными типами продуктов. Ожидается, что оборот глобального рынка микропроцессоров с чиплетами увеличится с 452 млн долл. в 2018 году до 2,4 млрд долл. в 2024-м.

Основными новаторами, проектирующими передовые чиплеты в собственном корпусе, стали крупнейшие производители микропроцессоров Intel и AMD. Корпорация Intel является также членом организации Open Compute Project, Open Domain-Specific Architecture (OCP ODSA), которая занимается разработкой стандартов и технологий, помогающих внедрять передовые стратегии размещения элементов в едином корпусе.

Ожидается, что со временем продажи чиплетов будут расти и к 2035 году их объем достигнет 57 млрд долл. Большая часть этого роста будет подкрепляться за счет чиплетов, играющих роль гетерогенных микросхем, которые сочетают в себе различные элементы – процессоры приложений с интегрированной графикой, чипы безопасности, ускорители искусственного интеллекта, контроллеры Интернета вещей с пониженным энергопотреблением и т.д.

Конечно, в одиночку чиплеты спасти закон Мура не смогут, но они представляют собой инновационный, развивающийся подход, который помогает развивать новые технологии компоновки, новые стратегии проектирования и новые материалы. Такой подход обещает сформировать более конкурентный ландшафт с различными участниками.