चिपलेट ने चिप्स के क्षेत्र में क्रांति ला दी है।

1965 में, इंटेल के सह-संस्थापक गॉर्डन मूर ने "मूर का नियम" प्रतिपादित किया। आधे सदी से अधिक समय तक इसने एकीकृत सर्किट (आईसी) के प्रदर्शन में लगातार सुधार और लागत में कमी का आधार प्रदान किया - जो आधुनिक डिजिटल प्रौद्योगिकी की नींव है। संक्षेप में: एक चिप पर ट्रांजिस्टरों की संख्या लगभग हर दो साल में दोगुनी हो जाती है।

वर्षों तक प्रगति इसी गति से चलती रही। अब स्थिति बदल रही है। आकार को और छोटा करना मुश्किल हो गया है; फीचर का आकार घटकर कुछ नैनोमीटर तक रह गया है। इंजीनियरों को भौतिक सीमाओं, अधिक जटिल प्रक्रिया चरणों और बढ़ती लागतों का सामना करना पड़ रहा है। छोटे आकार के कारण उत्पादन भी कम हो जाता है, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन करना कठिन हो जाता है। अत्याधुनिक फैब बनाने और चलाने के लिए अपार पूंजी और विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है। इसलिए कई लोग तर्क देते हैं कि मूर का नियम अब उतना प्रभावी नहीं रह गया है।

इस बदलाव ने एक नए दृष्टिकोण का द्वार खोल दिया है: चिपलेट्स।

चिपलेट एक छोटी डाई होती है जो एक विशिष्ट कार्य करती है—असल में यह एक अखंड चिप का ही एक छोटा सा हिस्सा होती है। कई चिपलेट्स को एक ही पैकेज में एकीकृत करके, निर्माता एक संपूर्ण सिस्टम को असेंबल कर सकते हैं।

मोनोलिथिक युग में, सभी कार्य एक ही बड़ी डाई पर होते थे, इसलिए कहीं भी कोई खराबी होने पर पूरी चिप बेकार हो जाती थी। चिपलेट्स के साथ, सिस्टम "ज्ञात-सुधारित डाई" (केजीडी) से बनाए जाते हैं, जिससे उत्पादन और विनिर्माण दक्षता में काफी सुधार होता है।

विभिन्न प्रक्रियाओं और कार्यों के लिए निर्मित डाइज़ को संयोजित करने वाला विषम एकीकरण चिपलेट्स को विशेष रूप से शक्तिशाली बनाता है। उच्च-प्रदर्शन वाले कंप्यूट ब्लॉक नवीनतम नोड्स का उपयोग कर सकते हैं, जबकि मेमोरी और एनालॉग सर्किट परिपक्व और लागत प्रभावी तकनीकों पर आधारित रहते हैं। परिणाम: कम लागत पर उच्च प्रदर्शन।

ऑटोमोबाइल उद्योग इसमें विशेष रूप से रुचि दिखा रहा है। प्रमुख ऑटोमोबाइल निर्माता भविष्य के इन-व्हीकल SoC विकसित करने के लिए इन तकनीकों का उपयोग कर रहे हैं, जिनका व्यापक उपयोग 2030 के बाद लक्षित है। चिपलेट उन्हें AI और ग्राफिक्स को अधिक कुशलता से स्केल करने और उत्पादन बढ़ाने में सक्षम बनाते हैं - जिससे ऑटोमोटिव सेमीकंडक्टर में प्रदर्शन और कार्यक्षमता दोनों में वृद्धि होती है।

कुछ ऑटोमोबाइल पुर्जों को कड़े कार्यात्मक-सुरक्षा मानकों को पूरा करना होता है और इसलिए वे पुराने, सिद्ध नोड्स पर निर्भर करते हैं। वहीं, उन्नत ड्राइवर-सहायता (ADAS) और सॉफ्टवेयर-परिभाषित वाहन (SDV) जैसी आधुनिक प्रणालियों को कहीं अधिक कंप्यूटिंग क्षमता की आवश्यकता होती है। चिपलेट इस अंतर को पाटते हैं: सुरक्षा-श्रेणी के माइक्रोकंट्रोलर, बड़ी मेमोरी और शक्तिशाली AI एक्सेलेरेटर को मिलाकर, निर्माता प्रत्येक ऑटोमोबाइल निर्माता की आवश्यकताओं के अनुसार SoC को तेजी से अनुकूलित कर सकते हैं।

इन फायदों का दायरा ऑटोमोबाइल तक ही सीमित नहीं है। चिपलेट आर्किटेक्चर एआई, दूरसंचार और अन्य क्षेत्रों में भी फैल रहे हैं, जिससे उद्योगों में नवाचार को गति मिल रही है और यह तेजी से सेमीकंडक्टर रोडमैप का एक महत्वपूर्ण स्तंभ बन रहा है।

चिपलेट एकीकरण कॉम्पैक्ट, हाई-स्पीड डाई-टू-डाई कनेक्शन पर निर्भर करता है। इसका मुख्य आधार इंटरपोज़र है—डाई के नीचे स्थित एक मध्यवर्ती परत, जो अक्सर सिलिकॉन की होती है और एक छोटे सर्किट बोर्ड की तरह सिग्नल को रूट करती है। बेहतर इंटरपोज़र का मतलब है बेहतर कपलिंग और तेज़ सिग्नल आदान-प्रदान।

उन्नत पैकेजिंग से बिजली आपूर्ति में भी सुधार होता है। डाइज़ के बीच छोटे धातु कनेक्शनों की सघन श्रृंखला तंग जगहों में भी करंट और डेटा के लिए पर्याप्त मार्ग प्रदान करती है, जिससे सीमित पैकेज क्षेत्र का कुशलतापूर्वक उपयोग करते हुए उच्च-बैंडविड्थ स्थानांतरण संभव हो पाता है।

आज का प्रमुख दृष्टिकोण 2.5D एकीकरण है: एक इंटरपोज़र पर कई डाइज़ को अगल-बगल रखना। अगला कदम 3D एकीकरण है, जिसमें और भी अधिक घनत्व के लिए थ्रू-सिलिकॉन वाया (TSV) का उपयोग करके डाइज़ को लंबवत रूप से स्टैक किया जाता है।

मॉड्यूलर चिप डिज़ाइन (फ़ंक्शंस और सर्किट प्रकारों को अलग करना) को 3D स्टैकिंग के साथ मिलाकर तेज़, छोटे और अधिक ऊर्जा-कुशल सेमीकंडक्टर बनाए जा सकते हैं। मेमोरी और कंप्यूटिंग को एक ही स्थान पर रखने से बड़े डेटासेट के लिए विशाल बैंडविड्थ मिलती है—जो AI और अन्य उच्च-प्रदर्शन वाले कार्यभारों के लिए आदर्श है।

हालांकि, ऊर्ध्वाधर स्टैकिंग में चुनौतियां भी हैं। ऊष्मा अधिक आसानी से एकत्रित हो जाती है, जिससे तापीय प्रबंधन और उत्पादन जटिल हो जाते हैं। इस समस्या के समाधान के लिए, शोधकर्ता तापीय बाधाओं को बेहतर ढंग से संभालने के लिए नई पैकेजिंग विधियों को विकसित कर रहे हैं। फिर भी, प्रगति प्रबल है: चिपलेट्स और 3डी एकीकरण का संगम एक क्रांतिकारी प्रतिमान के रूप में देखा जा रहा है—जो मूर के नियम के बाद की राह को आगे ले जाने के लिए तैयार है।