CHIPLET-architektur für das sdv
Klassische System-on-Chip-Designs (SoC-Designs) binden Microprozessor-Entwicklungsteams an eine feste Silizium-Architektur. Wer mehr Rechenleistung oder eine neue Peripherie braucht, beginnt von vorn – mit einem ‚green field approach‘. Chiplet-basierte MCU-Architekturen brechen dieses Prinzip auf.
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Herausforderung
Monolithische Chip-Architekturen binden OEMs und Tier-1-Entwickler an starre Siliziumdesigns – jede neue Anforderung bedeutet einen Neustart.
Wenn Leistungsanforderungen, Fertigungsknoten oder Peripherieschnittstellen sich ändern, ist der monolithische SoC das Problem: Alles ist in einem einzigen Die integriert. Eine neue Anforderung erzwingt einen neuen Chip – mit vollständigem Entwicklungs- und Qualifikationszyklus. Das kostet Zeit und Budget, die im SDV-Umfeld nicht mehr vorhanden sind.
Chiplets sind einzelne, spezialisierte Halbleiter, die über einen gemeinsamen Interposer elektrisch verbunden werden. Das Ergebnis ist eine MCU, deren Funktionsumfang, Rechenleistung und Fertigungstechnologie gezielt konfiguriert wird – statt einmalig festgelegt.
Weil Chiplets unabhängig voneinander gefertigt werden, lassen sich unterschiedliche Prozesstechnologien in einer MCU kombinieren: hochperformante digitale Rechenkerne neben robusten analogen Bausteinen – ohne Kompromisse in beide Richtungen.
Dieselben Chiplet-Bausteine ergeben – je nach Anzahl und Kombination – Varianten vom Einstiegs- bis zum High-End-Modell. Entwicklung und Qualifikation erfolgen einmalig auf Chiplet-Ebene, nicht für jede Produktvariante neu.
Neue Spezifikationen erfordern keine neue Chip-Architektur – sondern eine neue Konfiguration des bestehenden Baukastens. Das verkürzt den Weg von der Anforderung zur qualifizierten Hardware erheblich.
So funktioniert ES – Schritt für Schritt
Das SECOR SDV LAB ermöglicht Tier-1s, alte Bauteile mit ECU sauber in Hardware-Komponente und Software-Modul zu trennen. OEMs schreiben künftig beides separat aus. Software und Hardware laufen von Anfang an parallel und werden gemeinsam, iterativ und schnell entwickelt.
Baustein
Ein Chiplet ist ein einzelner, spezialisierter Halbleiter-Die mit einem klar definierten Funktionsumfang – zum Beispiel digitale Rechenkerne oder analoge Mess- und Signaltechnik. Es wird in dem Fertigungsknoten produziert, der für seine Funktion optimal ist.
Chiplets werden einmaalig entwickelt und qualifiziert – danach beliebig in verschiedenen MCU-Konfigurationen wiederverwendet.
Träger
Der Interposer ist die Trägerplatte, auf der mehrere Chiplets elektrisch miteinander verschaltet werden. Er übernimmt die Kommunikation zwischen den Dies und nach außen – vergleichbar mit einer hochintegrierten Leiterplatte innerhalb eines einzigen Gehäuses.
Interposer und Chiplets zusammen bilden die eigentliche MCU – ein System, das flexibel konfiguriert, aber als kompakte Einheit geliefert wird.
Durch Variation von Anzahl und Auswahl der Chiplets entsteht aus denselben Grundbausteinen eine vollständige Produktfamilie: 4, 8, 16, 32 oder 64 Cores – je nach Anforderung. Neue Leistungsklassen erfordern keine neue Architektur, nur eine neue Kombination.
Auf demselben Baukasten lassen sich Einstiegsmodelle und High-Performance-Einheiten aus identischen Chiplets realisieren.
Benefits auf einen Blick
Die Chiplet-Architektur ist kein Konzept – sie verändert die Ökonomie der MCU-Entwicklung strukturell.
Klare Leistungsklassen aus identischen Chiplet-Bausteinen – ohne neue Architektur
Einmalige Entwicklung und Zertifizierung – danach unbegrenzt rekombinierbar
Vom Einsteiger- bis zum High-End-Modell aus demselben Baukasten
Modulare Bausteine statt starrem Silizium – so verändert die Chiplet-Architektur jeden Schritt im Entwicklungsprozess.
Chiplets werden auf einer gemeinsamen Trägerplatte elektrisch verbunden und als kompakte MCU-Einheit geliefert.
Verschiedene Fertigungsknoten in einer MCU - hochperformante Digitalkerne neben robusten Analogbausteinen.
Neue Anforderungen erfordern keine neue Chip-Architektur – sondern eine neue Konfiguration des bestehenden Baukastens.
Kompatibel mit Eclipse SDV Open-Source-Standards und bestehenden Entwicklungsinfrastrukturen.
Standardisierte, universell einsetzbare Halbleiter-Bausteine aus mehreren Quellen – kein proprietärer Lock-in.
Ihr Nächster Schritt
SECOR entwickelt Chiplet-basierte MCU-Architekturen für den Einsatz im Software Defined Vehicle – skalierbar, offen und auf die Anforderungen von Tier-1-Entwicklungsteams ausgelegt. Aktuell erstellt das Fraunhofer IIS eine MCU Design-Studie. Nächste Schritte werden parallel u.a. mit imec Germany vorbereitet. Sprechen Sie mit uns.
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