概要

チップレットとは?

チップレットはシステム・オン・チップ(SoC)のモジュール型の構成要素であり、コンピューティング、メモリー、I/Oなどのさまざまなサブシステムを個別に開発、最適化、製造できるようにします。単一のブロックとして構築されるモノリシックチップとは異なり、チップレットにより、設計者はさまざまなプロセスノードを使用して、トップクラスのコンポーネントを組み合わせて使用できるようになります。このモジュール式のアプローチにより、歩留まりが向上し、開発コストが削減され、より迅速でスケーラブルなイノベーションが可能になり、カスタムシリコン設計の柔軟性が向上します。

 
Report: Silicon Reimagined

AI時代におけるシリコンの再構築

ムーアの法則による従来のスケーリング則は、物理的・経済的に限界に達しつつあり、高度なパッケージング法とチップレットベースの設計が半導体業界に新たな機会をもたらしています。このため、業界はパフォーマンスと効率の継続的な向上を実現するために、カスタムシリコンやチップレットなどの革新的なチップ設計へとシフトしています。

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メリット

チップレットがカスタムシリコンの未来を再定義する理由とそのメリット

スケーラブルな相互運用性

チップレットにより、柔軟な統合、将来性、業界間の互換性をサポートするモジュール式の規格ベースのアプローチが可能になります。

コストパフォーマンスの最適化

サブシステム全体にわたるターゲットを絞ったイノベーションを可能にし、モノリシック設計よりも効率的にパフォーマンスとコストのバランスをとることができます。

強化されたセキュリティ

チップレットアーキテクチャは、複雑なシステムにおける新たな脅威から保護するためのカスタマイズされたセキュリティ対策をサポートします。

エコシステムコラボレーション

チップレットは、実績のあるIPの再利用を奨励し、ベンダー間の統合を促進する重要な標準を実現することで、業界の連携を推進します。

設計の柔軟性

アーキテクチャの自由度が高まり、開発者は特定のワークロードや市場のニーズに合わせてシステムをカスタマイズできるようになります。

ユースケース

スケーラブルなイノベーションの実現

チップレットが次世代のオートモーティブSoCを支える

ルネサスのオートモーティブSoCおよびMCUの新しいロードマップは、チップレットベースの設計が次世代自動車向けにスケーラブルで高性能なコンピューティングを実現する方法を示しています。Armテクノロジーを中核とするこのアプローチは、AI駆動型ADASからソフトウェア定義型自動車アーキテクチャに至るまでの高度なワークロードをサポートすると同時に、自動車メーカーが必要とする柔軟性と効率性も提供します。

Chiplets Power Next-Gen Automotive SoCs

よりスマートな自動車、MediaTekとNVIDIAによるモジュラーシリコン

チップレットベースのアーキテクチャ上に構築されたインテリジェントなキャビンソリューションにより、MediaTekとNVIDIAは、車内エクスペリエンスを再定義します。Arm搭載チップレットとNVIDIAのGPUおよびAIの専門知識を組み合わせることで、このコラボレーションは、現代の自動車の次世代インフォテインメント、安全性、およびユーザーパーソナライゼーション向けにカスタマイズされた、スケーラブルで高性能なコンピューティングを実現します。

Smarter Cars, Modular Silicon with MediaTek and NVIDIA

AWS、カスタムシリコン設計のチップレットを展示

AWSの最新のGraviton4およびTrainium2プロセッサーは、チップレットベースのアーキテクチャが大規模なカスタムシリコン設計をどのように変革しているかを強調しています。AWSは、モジュール式のArmベースのチップレットを活用することで、パフォーマンス、電力効率の最適化、市場投入までの時間の短縮を実現し、チップ設計者がさまざまなクラウドワークロードに正確かつ柔軟に対応できる方法を示しています。

AWS Showcases Chiplets in Custom Silicon Design

Socionext、Arm、TSMC: 2nmチップレットのコラボレーション

SocionextとArmおよびTSMCのコラボレーション2nmマルチコアCPUチップレットを開発していることは、最先端のプロセステクノロジーとモジュール設計がどのように融合しているかを示しています。このコラボレーションにより、チップ設計者は、優れたスケーラビリティと統合性を備えた高性能でエネルギー効率の高いシステムを構築するようになり、次世代のカスタムシリコンへの道が開かれます。

Socionext, Arm, and TSMC Collaborate on 2nm Chiplet Innovation
Chiplets Power Next-Gen Automotive SoCs
チップレットの未来

チップレット技術の今後

チップレットの未来は、モジュール性、スケーラビリティ、そしてシリコン設計におけるイノベーションの加速によって決まります。コンピューティングの需要がより専門化されるにつれて、チップレットにより、特定の機能向けに最適化されたトップクラスのコンポーネントを組み合わせて、柔軟で高性能なシステムを構成できるようになります。このアプローチにより、開発時間とコストが削減されると同時に、幅広い市場にわたってより高度なカスタマイズが可能になります。エコシステムのサポートと標準化が進むにつれて、チップレットは半導体イノベーションのより俊敏で協調的な時代への道を切り開いています。

Armのアプローチ

Armのアプローチ:Armベースのチップレット構築

Armは、標準化と構成可能性への長年にわたる取り組みにより、この変革と多様なエコシステムの中心に独自の位置を占めています。ツール、システムアーキテクチャ、AMBAなどのオープンスタンダードへの投資を通じて、カスタムシリコン設計を加速する柔軟なマルチベンダーチップレットマーケットプレイスの形成に貢献しています。

業界における実験

 

Armは、主にモノリシックな市場と並行した、パートナーによる初期のチップレット設計の実験を可能にします。

カスタマイズされたコラボレーション

 

これは複数のダイにわたるマルチベンダーシステムを可能にします(カスタムエンゲージメントおよびインターフェイス)。

互換性のあるチップレットに

 

標準化によって再利用が可能になることで、本来意図されていなかったシステムにチップレットを使用できるようになります。

長期目標

 


Armのビジョンは、コンポーザブルで再利用可能なソリューション(PCBレベルの統合など)を完備した「Armベースのオープンなチップレット市場」です。

Armでチップレットの世界を再構築

チップレット技術の潜在能力を最大限に引き出すには、業界全体のコラボレーション、標準化への投資、そして統一されたシステムレベルの機能によって、まとまりのある再利用可能なチップレットエコシステムを確保する必要があります。

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AI時代におけるシリコンの再構築

ムーアの法則が減速するにつれ、半導体業界はチップレットと高度なパッケージングを採用して、パフォーマンスと効率性の向上の次の波を推進しています。詳細については、シリコンの再構築レポートをご覧ください。

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グローバル企業が競争優位性を獲得するためにAIを活用する方法

Arm AI 準備度指標レポートでは、専門家の知見と世界中の企業リーダーへの調査に基づいて、世界的なAIの導入、課題、機会を分析しています。

オンデマンドウェビナー

Armとエコシステムパートナーによるチップレットイノベーションの加速

このウェビナーでは、AIの導入などにより高まるコスト、パフォーマンス、市場投入までの時間といった要求に応えるために、チップレットテクノロジーがシリコン設計者にどのように役立っているかについて説明します。アーキテクチャ、トポロジ、標準、エコシステム対応ソリューションに関するガイダンスを使用して、チップレットを効果的に分割および統合する方法をご覧ください。

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