I 1965 formulerte Intels medgründer Gordon Moore det som ble «Moores lov». I over et halvt århundre lå den til grunn for jevne forbedringer i ytelsen til integrerte kretser (IC) og synkende kostnader – grunnlaget for moderne digital teknologi. Kort sagt: antallet transistorer på en brikke dobles omtrent hvert andre år.
I årevis har fremgangen fulgt denne rytmen. Nå endrer bildet seg. Ytterligere krymping har blitt vanskeligere; størrelsene på funksjonene er nede i bare noen få nanometer. Ingeniører møter fysiske begrensninger, mer komplekse prosesstrinn og økende kostnader. Mindre geometrier reduserer også utbyttet, noe som gjør produksjon i store mengder vanskeligere. Å bygge og drive en banebrytende fabrikk krever enorm kapital og ekspertise. Mange hevder derfor at Moores lov mister fart.
Det skiftet har åpnet døren for en ny tilnærming: chiplets.
En chiplet er en liten brikke som utfører en spesifikk funksjon – i hovedsak en del av det som pleide å være én monolittisk brikke. Ved å integrere flere chiplets i én pakke kan produsenter sette sammen et komplett system.
I monolittisk tid lå alle funksjoner på én stor brikk, så en feil hvor som helst kunne ødelegge hele brikken. Med chiplets bygges systemer fra «kjente, gode brikker» (KGD), noe som forbedrer utbyttet og produksjonseffektiviteten dramatisk.
Heterogen integrasjon – å kombinere brikker bygget på forskjellige prosessnoder og for forskjellige funksjoner – gjør chiplets spesielt kraftige. Høyytelses databehandlingsblokker kan bruke de nyeste nodene, mens minne og analoge kretser forblir på modne, kostnadseffektive teknologier. Resultatet: høyere ytelse til lavere kostnad.
Bilindustrien er spesielt interessert. Store bilprodusenter bruker disse teknikkene til å utvikle fremtidige SoC-er i kjøretøy, med masseadopsjon som mål etter 2030. Chiplets lar dem skalere AI og grafikk mer effektivt samtidig som de forbedrer utbyttet – noe som øker både ytelse og funksjonalitet i halvledere i bilindustrien.
Noen bildeler må oppfylle strenge funksjonelle sikkerhetsstandarder og er dermed avhengige av eldre, velprøvde noder. Samtidig krever moderne systemer som avansert førerassistanse (ADAS) og programvaredefinerte kjøretøy (SDV-er) langt mer databehandling. Chiplets bygger bro over dette gapet: ved å kombinere mikrokontrollere i sikkerhetsklassen, stort minne og kraftige AI-akseleratorer, kan produsenter skreddersy SoC-er til hver bilprodusents behov – raskere.
Disse fordelene strekker seg utover biler. Chiplet-arkitekturer sprer seg til AI, telekom og andre domener, akselererer innovasjon på tvers av bransjer og blir raskt en pilar i halvleder-veikartet.
Chiplet-integrasjon er avhengig av kompakte, høyhastighets die-to-die-forbindelser. Den viktigste faktoren er interposeren – et mellomlag, ofte silisium, under brikkene som ruter signaler omtrent som et lite kretskort. Bedre interposere betyr tettere kobling og raskere signalutveksling.
Avansert pakking forbedrer også strømforsyningen. Tette matriser av ørsmå metallforbindelser mellom brikkene gir gode baner for strøm og data selv på trange steder, noe som muliggjør overføring av høy båndbredde samtidig som det begrensede pakkeområdet utnyttes effektivt.
Dagens vanlige tilnærming er 2,5D-integrasjon: å plassere flere brikker side om side på en mellomlegger. Det neste spranget er 3D-integrasjon, som stabler brikker vertikalt ved hjelp av gjennomgående silisiumvias (TSV-er) for enda høyere tetthet.
Ved å kombinere modulær chipdesign (som skiller funksjoner og kretstyper) med 3D-stabling, oppnås raskere, mindre og mer energieffektive halvledere. Samlokalisering av minne og databehandling gir enorm båndbredde til store datasett – ideelt for AI og andre høytytende arbeidsbelastninger.
Vertikal stabling medfører imidlertid utfordringer. Varme akkumuleres lettere, noe som kompliserer termisk styring og utbytte. For å håndtere dette utvikler forskere nye pakkemetoder for å bedre håndtere termiske begrensninger. Likevel er momentumet sterkt: konvergensen av chiplets og 3D-integrasjon blir sett på som et disruptivt paradigme – klar til å føre fakkelen der Moores lov slutter.
Publisert: 15. oktober 2025