¿Qué es un chiplet? ¿Cómo mejora el diseño de los procesadores?

¿Qué es un chiplet? ¿Cómo mejora el diseño de los procesadores?

Informática

La ley de Moore dice que cada dos años se duplica el número de transistores en un microprocesador. Pero, aunque se ha cumplido durante casi 50 años, desde el año 2012 nos hemos alejado un poco de las predicciones: el progreso de los procesadores se ha ralentizado.

Esto es debido a que la construcción cada vez más pequeña de los transistores conlleva un aumento de la complejidad en el proceso de fabricación. Y sino que se lo digan a Intel y su lucha con los 10 nm (nanómetros).

AMD, aunque no ha tenido tantos problemas con la fabricación en 10 nm, también se ha dado de bruces con los costes de fabricación. En el siguiente gráfico podemos ver cómo los costes se dispararon cuando los transistores disminuyen de los 14 nm.

amd coste produccion obleas nm
El coste por mm cuadrado de circuito integrado se dispara en el proceso de fabricación en 7 mm


¿Qué son los chiplets?

Para abaratar los costes los nuevos procesadores estarán hechos de partes más pequeñas, llamadas chiplets, en vez de un chip único y grande.

Los chiplets son componentes independientes que se agrupan para construir un chip más grande.

Los chiplets son más pequeños y son más fáciles y baratos de fabricar.
que es chiplet
Un procesador compuesto por varios chiplets
Hasta ahora, los procesadores se fabricaban con arquitectura monolítica. El diseño monolítico significa que todos los componentes del procesador (ALU, AGU, CU, cache, etc.) están fabricados juntos y en contacto. Por lo que, si alguno de esos circuitos falla, todos quedan inservibles.

A medida que los transistores se han hecho más pequeños, el número de fallos por oblea ha ido aumentando; haciendo que el coste de fabricación sea cada vez mayor (como hemos visto).

Por otro lado, como los chiplets son fabricados de manera independiente del resto de componentes del procesador, si un chiplet falla no hay que tirar todo el procesador, se sustituye por otro y solucionado.

Lo podríamos asemejar a, ¿qué es más fácil?: construir un coche sin ningún fallo o construir el motor del coche sin ningún fallo.

Lógicamente, es más fácil construir una parte más pequeña sin fallos que el conjunto total. Y si el coche no se puede reparar, como en el caso de los procesadores, lo tienes que tirar entero y el coste económico se dispara.

En realidad, no es necesario tirar los procesadores que no hayan salido perfectos, porque los fabricantes pueden deshabilitar los núcleos que no funcionen correctamente y venderlos como un procesador de gama más barata. Pero no es una buena solución para el fabricante.

Una ventaja más de la fabricación mediante chiplets es que se puede mejorar el binning de los núcleos. Esto significa que podemos juntar los núcleos de manera más homogénea.

Otro problema de la arquitectura monolítica es que la frecuencia final del procesador viene limitada por la frecuencia máxima del núcleo más lento del procesador. De esta manera, si un procesador tiene varios núcleos y todos alcanzan los 4,5 GHz menos uno que solo alcanza los 4 GHz, el procesador tendrá que funcionar a 4 GHz.

Los chiplets permiten al fabricante juntar los núcleos de manera más homogénea (juntar todos los núcleos buenos con los buenos y los malos con los malos) para conseguir un mejor rendimiento económico.

Inconvenientes

El mayor problema que tiene la fabricación mediante chiplets es que los diferentes circuitos no se encuentran en contacto directo, por lo que aumenta el tiempo que tardan los datos en viajar de un chiplet a otro. Es lo que se conoce como lag o latencia.

Esta latencia puede disminuir el rendimiento global del procesador.

Arquitecturas de AMD e Intel

En este 2019 se están viendo movimientos muy interesantes, tanto de AMD como de Intel, para implementar los chiplets en sus procesadores. Gracias a ello, los procesadores de este año tendrán un aumento de potencia muy significativo respecto a los modelos de los últimos años.

Por su parte, AMD ha implementado los chiplets de I/O y de control de memoria con transistores de 14 nm, mientras que los núcleos estarán fabricados con transistores de 7 nm. De esta manera, ha conseguido que su tercera generación de procesadores Ryzen escalen mejor y permitan alcanzar un overclock más agresivo.

Intel espera lanzar al mercado a finales de 2019 sus primeros procesadores fabricados con chiplets (Sunny Cove, Willow Cove y Golden Cove), aunque todo apunta a que irán destinados a la gama portátil. Su diseño, Foveros 3D, apuesta por apilar los chiplets de manera vertical. Lo que tiene la ventaja de disminuir el tamaño total del procesador y reducir la latencia (porque los chiplets están en contacto directo). Sin embargo, su diseño presenta problemas a la hora de disipar el calor generado. Por lo que de momento no implementarán esta construcción en los procesadores tope de gama.

Te puede interesar...

Cómo crear un servidor de CS:GO para jugar en LAN

Qué significa cada grado de protección IP (IP rating)

El Update de mayo de 2019 para Windows 10 ya está aquí y estas son sus novedades

LED vs OLED vs QLED - ¿Qué tecnología es mejor?

MediaTek apuesta por los 7 nanómetros y 5G para su próximo chipset destinado a la gama alta

Cómo resolver el error de Windows 0x80070057

Alfombrilla gamer Tronsmart Shine X RGB

¿Qué es la carga rápida? Todo lo que necesitas saber sobre Quick Charge y los demás estándares
Fuente: este post proviene de WikiVersus, donde puedes consultar el contenido original.
¿Vulnera este post tus derechos? Pincha aquí.
Creado:
¿Qué te ha parecido esta idea?

Esta idea proviene de:

Y estas son sus últimas ideas publicadas:

¿Qué es el proceso trimming de una unidad SSD? El trim o trimming de una unidad SSD es un proceso que ayuda a mantener el rendimiento de una unidad de estado sólido a lo largo del tiempo. El trim o r ...

Etiquetas:

Recomendamos

Relacionado

Guías Mejores procesadores

Los mejores procesadores para PC ya están aquí y por ello es posible que estés valorando la compra de un pc de sobremesa, o que se haya quedado anticuado el que ya tienes y deseas actualizar a uno mejor. Adquirir los mejores procesadores será fundamental para que la experiencia de uso de tu equipo sea óptima ya que es el componente encargado de gestionar y de dar instrucciones al resto de piezas d ...

Análisis del Ryzer 5900X: el procesador más completo del momento Informática › Procesadores El Ryzen 9 5900X es el procesador más completo del momento. Tiene 12 núcleos capaces de tener un rendimiento multihilo impresionante, sin descuidar el rendimiento monohilo en el que también gana a la actual generación de procesadores Intel. Por tanto, el 5900X es el mejor procesador tanto para editar vídeo ...

general qualcomm smartphone ...

Gonzalo Sanchez del Pozo Los fabricantes de procesadores para Smartphone y dispositivos móviles llevan ya tiempo embarcados en una guerra por lograr cada vez más núcleos. Esto se debe a que para los dispositivos móviles se ha optado por el modelo de la computación heterogénea, es decir, los núcleos se organizan en clústeres; cada uno de los cuales se dedican a aspectos específicos como pueda ser l ...

Cómo Arm ha dominado el mundo móvil y ahora va a por los ordenadores Informática › Procesadores Cuando pensamos en Arm seguro que lo primero que se nos viene a la cabeza son los procesadores móviles. Y es que, si bien es cierto que históricamente Intel ha sido el líder en la fabricación de chips, durante los últimos años Arm se ha abierto paso en el mundo móvil gracias a sus eficientes procesadore ...

Ciencia Noticias Tecnología

Hace pocos años comenzaron a salir los procesadores multinúcleo que, como su nombre lo indica, es juntar varios núcleos en un sólo chip lo que permite el procesamiento en paralelo. Actualmente las computadoras, smartphones y consolas usan procesadores entre 2 y 10 núcleos, sin embargo, IBM ha presentado un procesador con 1000 núcleos y lo ha llamado KiloCore. El chip fue desarrollado en la Univers ...

Tecnología e Internet

Hoy ha comenzado oficialmente IFA 2019, y sin duda uno de los eventos más esperados era la de Huawei, cuya presentación estrella ha sido la del procesador Kirin 990 con conectividad 5G integrada. Este SoC que encontraremos en la gama alta de smartphones del gigante chino, será el que impulse el próximo buque insignia de Huawei, el Mate 30, cuyo lanzamiento tendrá lugar en Múnich el próximo 19 de s ...

amd consideraciones cpu ...

Una de las características que los clientes evalúan antes de adquirir una laptop o CPU es la marca del procesador y es en este punto cuando se genera la duda acerca de cuál es el mejor o más conveniente. Los procesadores Intel tienen varios puntos fuertes, como su velocidad, potencia, conservación de energía y alto rendimiento gráfico. Sin embargo, son más costosos que su competencia, siendo un a ...

El Ryzen 9 3950X gana en monohilo y en multihilo al Core i9-9980XE de 18 núcleos de Intel, aún costando 1250 dólares menos Informática Por fin AMD ha creado una arquitectura que planta cara a Intel en rendimiento por núcleo. Y es que la 3ª generación Ryzen sigue destrozando a la competencia por una fracción del precio Parece que todos vamos a querer un AMD a partir de ahora. Ryzen 9 3950X vs Core ...

Actualidad Qualcomm Smartphone ...

Gonzalo Sanchez del Pozo Los nuevos procesadores que está a punto de sacar al mercado Quallcomm son capaces, con su tecnología Quick Charge 3.0, cargar la batería de un Smartphone en tan solo 35 minutos. Hasta ahora los modelos de Smartphone que podía utilizar dicha tecnología de carga rápida, eran, entre otros, el LG G4, HTC One M9, Moto X Style y Xperia Z5 Los nuevos procesadores de Quallcomm ca ...

En Chrome para móviles, Google está introduciendo mejoras tanto en las búsquedas entre comillas como en la función Tocar para buscar. Cuando utilizas las comillas en una búsqueda, obtienes resultados que contienen tus frases de búsqueda en su forma exacta. En el formato anterior, no se indicaba en qué parte de la página se encontraba el término. Había que rebuscar un poco. Después de esto, se most ...