چیپلت چیست؟

احتمالا شنیده‌اید که پردازنده کامپیوتر به‌عنوان مغز کامپیوتر شناخته می‌شود. پردازنده‌های جدید به جای یک چیپ یکپارچه، مثل لوب‌های مغز، از چندین چیپ تشکیل شده‌اند که به آن‌ها چیپلت گفته می‌شود. پس چیپلت‌ها چه هستند و چرا خیلی رایج شده‌اند؟

چیپلت چیست؟

چیپلت بخشی از یک ماژول پردازشی است که یک مدار مجتمع بزرگتر مانند یک پردازنده کامپیوتری را می‌سازد. چیپلت‌ها این امکان را به سازنده‌هایی مثل اینتل و AMD می‌دهند تا به‌جای ساخت یک پردازنده با هسته‌های دلخواه روی یک قطعه سیلیکون، از چندین تراشه کوچک‌تر برای ایجاد یک مدار مجتمع بزرگتر استفاده کنند.

چند چیپلت که با هم در یک مدار مجتمع کار می‌کنند به‌عنوان ماژول‌های چند تراشه‌ای (MCM) شناخته می‌شوند. پردازنده‌های رایزن، تردریپر و اپیک، که براساس معماری Zen شرکت AMD ساخته شده‌اند، نمونه‌هایی از محصولات حاوی چیپلت‌ها هستند.

چیپلت برای اینکه همه چیز را در یک مدار مجتمع یکپارچه جمع کند به تراشه کنترل‌کننده I/O وابسته هستند.

چرا استفاده از چیپلت در پردازنده‌های جدید ضروری است؟

طبق قانون مور تعداد ترانزیستورها در یک مدار سیلیکونی یکپارچه تقریبا هر دو سال دو برابر می‌شود. این قانون شهودی، به نام یکی از بنیانگذاران Fairchild Semiconductor، گرودون مور که بعدها مدیرعامل اینتل شد، نام‌گذاری شده است.

این پیش‌بینی در سال ۱۹۶۵ انجام شد و حدود پنجاه سال ادامه داشت. با توجه به محدودیت‌های سیلیکون، پیشرفت نیمه‌رساناها در سال ۲۰۱۰ شد و انتظار می‌رود قانون مور تا سال ۲۰۲۵ منسوخ شود. این امر باعث شده است تا تولید‌کنندگان نیمه‌ رسانا برای جایگیزینی سیلیکون به موادی مانند نیترید گالیوم توجه کنند.

با سخت‌تر شدن جاگذاری ترانزیستورهای بیشتر روی یک قطعه سیلیکون، بازدهی کاهش می‌یابد و محدودیت‌های سیلیکون مشکلات بیشتری را برای تولید‌کنندگان ایجاد می‌کند.

چیپلت‌ها یکی از راه حل‌های این مشکل هستند. ساخت نیمه رسانا بسیار دشوار است؛ به این دلیل که پردازنده‌ها قبلا روی یک قطعه سیلیکون ساخته می‌شدند که طرح‌های «یکپارچه» نام داشتند. در این روش ساخت نقص‌های کوچک منجر به کاهش درصد تولید تراشه‌های بی‌نقص و فروش تراشه‌ها با هسته‌های کمتر یا حتی دور انداختن کامل آن‌ها می‌شد.

هنگامی که چیپلتی معیوب باشد، می‌توان آن را با چیپلت دیگری جایگزین کرد و در نتیجه ضایعات کمتری نسبت به دور انداختن یا کاهش تعداد هسته‌های یک تراشه بسیار بزرگتر به همراه خواهد داشت. تولیدکنندگان تراشه می‌توانند چندین چیپلت را در یک پردازنده واحد قرار دهند تا تعداد هسته مورد نظر را تشکیل دهند که این کار منجر به افزایش بازدهی می‌شود.

افزایش بازدهی تولید (Yield) به‌معنای تراشه‌های بیشتر است

تولیدکنندگان می‌توانند از چیپلت‌ها برای دستیابی بهتر به اهداف تولید استفاده کنند. در مقایسه با طرح‌های یکپارچه قدیمی که کل تراشه را روی یک قطعه سیلیکون می‌ساختند، هدر رفت کمتری وجود دارد.

می‌توان اظهار امیدواری کرد که چیپلت‌ها به افزایش تولید و مقابله بهتر با کمبود تراشه‌ها، از کارت‌های گرافیک گرفته تا خودرو، کمک کنند.