チップレットインタフェースとは
チップレットインタフェースとは、チップレット同士をつなぐための取り決めです。 信号の本数と速度、電気の条件、端子の物理的な配置までを揃えます。
分割して作れば歩留まりは上がります。しかし各社が別々のつなぎ方を選べば、組み合わせの相手は自社の製品に限られます。取り決めを揃えて初めて、外から買う道が開きます。
取り決めが同じなら、別々の会社のチップレットを組める
Section titled “取り決めが同じなら、別々の会社のチップレットを組める”外から買うには、信号の本数と速度、電気の条件、端子の位置と間隔が揃っている必要があり、この束がインタフェースです。東京エレクトロンは、独自設計が不要な機能ブロックを、チップレットの形態で汎用的な標準品として外部調達できる可能性があるとみています1。同社は、これにより独自開発すべき対象を大きく絞り込めるようになるとしています。自社で作る範囲を、戦略で選べます。
1チップ化が難しい回路も、同じパッケージへ入る
Section titled “1チップ化が難しい回路も、同じパッケージへ入る”東京エレクトロンは、DRAMや不揮発性メモリー、アナログ回路、パワー回路、RF回路、受動部品など、本来デジタル回路との1チップ化が困難な回路を集積することも可能だとし、こうした手法をヘテロインテグレーションと呼んでいます。同社は、この手法を適用すれば、1枚のダイに集積した独自開発チップよりも高い競争力を持つ可能性さえあるとしています。
最先端の工程は、要る回路にだけ使えばよい
Section titled “最先端の工程は、要る回路にだけ使えばよい”東京エレクトロンは、チップ上の回路をすべて最先端プロセスで製造したいかと言えばそうでもなく、周辺回路などは成熟した製造技術でも十分に要求性能を実現できる場合が多いとしています1。また、微細加工技術を変えなくても、3Dパッケージなど最新の後工程技術を適用して、高性能・高付加価値なチップを開発できるようになったとしています。同社は、チップレットが独自チップ開発のハードルを劇的に下げる効果をもたらすとみています。
端子の間隔も、取り決めの一部になる
Section titled “端子の間隔も、取り決めの一部になる”東京エレクトロンは、ガラス基板の平坦性により配線やビアの微細化と高密度化が実現し、バンプのピッチも高密度化できるとしています2。端子の間隔が変われば、同じ信号数でも必要な面積が変わるため、電気の取り決めと物理の取り決めは一体です。同社は、同一パッケージ内に高密度配線が可能になることで、チップレットを活用したチップのさらなる高性能化が期待できるとしています。
汎用の取り決めは調達先を広げ、独自の取り決めは性能を詰める
Section titled “汎用の取り決めは調達先を広げ、独自の取り決めは性能を詰める”取り決めを揃えれば外部から機能ブロックを買え、開発の範囲を絞れます。その代わり自社に最適化した信号の本数や電気条件を選ぶ自由が減ります。汎用の取り決めは調達先が広がるものの、用途に対して余分な機能や余裕を抱えます。独自の取り決めなら性能を詰められますが、組み合わせの相手が自社の製品に限られます。
よくある質問（FAQ）
Section titled “よくある質問（FAQ）”チップレットインタフェースとは何ですか？
チップレット同士をつなぐための取り決めです。信号の本数や速度、電気の条件、端子の物理的な配置までを揃えます。
なぜ揃えるのですか？
外から買えるようにするためです。東京エレクトロンは、独自設計が不要な機能ブロックをチップレットの形態で汎用的な標準品として外部調達できる可能性があるとみています。
集積できる回路は何ですか？
東京エレクトロンは、DRAMや不揮発性メモリー、アナログ回路、パワー回路、RF回路、受動部品など、デジタル回路との1チップ化が困難な回路も集積できるとしています。
その手法に名前はありますか？
ヘテロインテグレーションと呼びます。
1 枚板より良くなることがありますか？
東京エレクトロンは、1枚のダイに集積した独自開発チップよりも高い競争力を持つ可能性さえあるとしています。
設計の負担はどう変わりますか？
独自開発すべき対象を大きく絞り込めるようになると、東京エレクトロンはみています。
物理的な条件も含みますか？
含みます。端子の位置と間隔が合って初めて、パッケージへ載ります。
比較・違いを学ぶ
Section titled “比較・違いを学ぶ”- チップレットとは── 取り決めが結ぶ単位
- ダイ間インターコネクトとは── 取り決めが走る経路
- HBMとは── 取り決めを揃えた実例
- 先進パッケージングとは── 組み上げる側の技術