c't 18/2018
S. 24
News
Embedded Systems

Chiplets statt SoC

Elektronische Bauelemente, die Chips verschiedener Hersteller kombinieren, können billiger sein als monolithische Systems-on-Chip.

Moderne Chips integrieren immer mehr Funktionen, weit verbreitet sind Systems-on-Chip (SoCs). Viele davon enthalten Funktionsblöcke mehrerer unterschiedlicher Zulieferer; diese Teilfunktionen nennt man auch Intellectual Property Cores (IP-Cores). Weil ein SoC ein monolithischer Siliziumchip ist, müssen sich alle IP-Cores mit derselben Fertigungstechnik produzieren lassen.

Das zOrigin-Bauelement kombiniert Chips wie den Cortex-M0-Mikrocontroller DA14585 mit Bluetooth 5.0 und den Sensor MCube MC3672. Bild: zGlue

Mitunter kommt man billiger und schneller zum Ziel, wenn man fertige Chips beziehungsweise nackte Halbleiter-Dies unterschiedlicher Hersteller in einem gemeinsamen Chip-Gehäuse unterbringt. Chip-Stacks und Multi-Chip-Module (MCM) sind gängige Bauformen, erstere etwa in SD-Speicherkarten, letztere bei aktuellen Prozessoren von AMD und Intel. Bisher sind dabei aber oft spezifische Anpassungen der gewünschten Chips an den gemeinsamen Baustein nötig.

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Mott-Speicher für KI-Chips

Vor zehn Jahren scheiterte HP mit der Idee, Memristor-Speicherzellen auch zum Rechnen zu verwenden. Jetzt kooperieren ARM, Applied Materials und Symetrix in einem DARPA-Projekt zur Entwicklung neuromorpher Chips (Neural/Neuromorphic Processing Unit, NPU) mit Correlated Electron RAM (CeRAM). CeRAM ist eine Spielart des sogenannten Mott Memory, benannt nach dem britischen Forscher Sir Nevill Mott. Symetrix nutzt dazu extrem dünne Schichten aus Nickeloxid, einem Übergangsmetalloxid (Transition Metal Oxide, TMO). Anders als bei anderen Resistive-RAM-(ReRAM-, RRAM-)Typen bilden sich bei CeRAM keine Filamente; die Widerstandsänderung erfolgt extrem rasch in der dünnen Schicht.

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Komplette IoT-Plattform

Für Datenmassen, die IoT-Systeme liefern, schafft ARM die sogenannte Pelion Iot Platform. Die ARM-Mutter SoftBank hat dazu die Firmen Stream Technologies und Treasure Data zugekauft. Von ARM selbst stammen Blaupausen für IoT-Hardware – etwa SoCs mit Cortex-Kernen – sowie das Echtzeitbetriebssystem Mbed OS. Stream steuert die Verwaltung großer Mengen von IoT-Geräten bei, etwa für eSIMs und iSIMs für Datenfunk. Von Treasure Data stammen Lösungen zur Erfassung (Ingestion), Vorverarbeitung und Analyse der IoT-Daten. Treasure Data hat unter anderem die freien Tools Fluentd und Fluent Bit zur Erfassung und Bearbeitung auch unstrukturierter Log- und Sensordaten entwickelt. (ciw@ct.de)