Dags för stackade chip?

I år slår de stackade chipen igenom på allvar. Det säger Marco Casale-Rossi från EDA-företaget Synopsys och han kan mycket väl ha rätt.

För det som i åratal har framstått som en intressant teknik hos forskningsinstituten verkar nu på allvar ta steget in i volymproduktionen. Och det handlar inte bara om avancerade försvarsprojekt med jättebudgetar, utan framför allt om konsumentprodukter i jättevolym. Som vanligt (numera) är det mobiltelefonindustrin som driver på.

Stackade chip kan vara allt från ett par flip-chipmonterade chip på en bärare till hela packar med tunnslipade chip kontakterade via hål genom chipen. De enklaste varianterna finns redan i dagens komponenter för USB2, där man stackar ett flashminne på logikchipet. De mest avancerade varianterna utvecklas av minnesföretagen, som stackar ett antal minneschip. Och mycket är på gång.

– Andra halvåret i år får vi till exempel se den nya Virtex7-familjen från Xilinx, där man stackar flera chip på en bärare, säger Marco Casale-Rossi. Den här tekniken, som brukar kallas 2.5D, är mogen idag. ”Riktig” 3D har fortfarande en del barnsjukdomar, framför allt på testsidan, men de överbryggas i rask takt.

Strömsnålt
Fördelarna med stackade chip är många. Den mest uppenbara är förstås att man får plats med mer på samma utrymme, men ofta är energiförbrukningen ändå viktigast. Genom att rationalisera bort strömkrävande bussdrivare kan man få ner energiförbrukningen i anslutningen mellan processor och minne. Samma sak gäller alla andra förbindningar mellan komponenter.

Dessutom kan man använda olika processer för olika chip. Ett chip som i första hand implementerar analoga funktioner och RF-funktioner har ingen nytta av att krympas till de mest avancerade processerna. Det blir bara dyrare, samtidigt som prestanda blir sämre.

På lite sikt kan man till och med tänka sig standardanslutningar för stackade chip, så att man kan välja chip på samma sätt som man idag väljer komponenter eller IP. Men där är vi inte ännu.

Inget stickspår
Det viktigaste med de stackade chipen är nog ändå att tekniken inte verkar vara något stickspår. Tillräckligt många kommersiella företag satsar på verktyg och produktionsutrustningar för att det hela skall kunna bli en standardmetodik.
För det här är ju alltid nya teknikers förbannelse. Det spelar ingen roll hur bra en ny teknik är. Om den inte får kommersiellt genomslag blir det ändå för dyrt eller till och med en återvändsgränd. Att vara föregångare kan verka skojigt, men det kan också bli fruktansvärt dyrbart eller till och med förödande.

Därför ser vi idag inga mikroprocessorer producerade i kisel på safir (SoS), GaAs eller ens BiCMOS. Alla de här teknikerna har hamnat i sina ganska smala fack och i stället är det vanlig standard-CMOS som gäller. Visserligen oerhört förfinad, men ändå standard-CMOS.

Stackade chip har den stora fördelen av att inte på något sätt konkurrera med standard-CMOS. I stället ger tekniken möjlighet att förlänga livet på standardprocesserna och det är något som uppskattas. Om priset kan hållas rimligt, man talar om fem till tio procent extra, är det ganska lätt att ta igen på gungorna vad man förlorar på karusellen.

Integration och energi
Så vi fortsätter nog vägen mot fysiskt mindre konstruktioner och allt lägre energiförbrukning. Den lägre energiförbrukningen är förresten en förutsättning för att konstruktionerna skall kunna bli små. Annars blir kylningen ett alltför stort problem. Det gäller i ännu högre grad stackar med många chip, där värmeöverföringen mellan chipen kan bli ett problem.

Så övergången från ”prestanda till varje pris” till ”maximala prestanda till lägsta möjliga energiförbrukning” blir allt tydligare. Det var mobiltelefonindustrin som startade förändringen, men idag genomsyrar den allt.

Moral och försvar
Och så till något helt annat. Jag hörde för en stund sedan att försvarsminister Sten Tolgfors bestämt sig för att avgå. Efter de senaste veckornas debatt om affärerna med Saudiarabien är hans beslut lätt att förstå.

Debatten om försvarsexporten är intressant på många sätt. Inte minst för att man i många fall lyckats att få en moraldebatt att framstå som något annat.

För det handlar ju i grunden om vilken roll moral skall ha i politiken och i affärslivet. Skall vi tillåta svenska företag att ha affärskontakter med diktaturer? Skall vi tillåta politiker att ha kontakter med diktaturer? Skall vi tillåta bönder att föda upp djur till slakt? Skall vi tillåta tillverkning/export av bilar som släpper ut avgaser?

Det enklaste är naturligtvis att helt förbjuda all tillverkning av vapen i Sverige. Det är något som har föreslagits av en del debattörer och som är en fullständigt legitim moralisk ståndpunkt. Tyvärr säger sig ofta samma debattörer ha lösningar på hur man kan undvika problemen med företagsnedläggningar, arbetslösa och bakslag för forskningen och det hela blir väldigt märkligt.

Nej, det vore skönt om man kunde undvika att blanda ihop begreppen alltför mycket och inte blunda för konsekvenserna. Moraliska ståndpunkter är bra och viktiga, men man måste inse och acceptera konsekvenserna. Vi ser alltför ofta försök att blanda bort korten genom att på märkliga grunder ”bevisa” att det moraliska också är det mest lönsamma.

Comments are closed.