وداعا ثنائي الفينيل متعدد الكلور. مرحبا ربط السيليكون

سيسمح لك وضع الرقاقات العارية على شبكة السيليكون بإنشاء أجهزة كمبيوتر أصغر وقدرة معالجة أكبر

كانت الحاجة إلى جعل أجهزة معينة أقل فأقل ، بينما كانت الأجهزة الأخرى أكثر وأكثر ، المحرك الرئيسي للابتكار في مجال الإلكترونيات. يتجلى الخيار الأول في التقدم من أجهزة الكمبيوتر المحمولة إلى الهواتف الذكية ، ثم إلى الساعات الذكية وسماعات الرأس الذكية وغيرها من الأجهزة الإلكترونية "غير المرئية". يحدد الخيار الثاني تكوين مراكز البيانات الحديثة - وحوش ميجاوات التي تملأ مرافق التخزين المصممة خصيصًا لها في جميع أنحاء العالم. ومن المثير للاهتمام ، في كلتا الحالتين ، يقتصر التقدم من نفس التكنولوجيا - فقط لأسباب مختلفة.

نجادل بأن ثنائي الفينيل متعدد الكلور هو الجاني. حلنا هو التخلص تماما منه.

توضح دراستنا أنه يمكن استبدال لوحات الدوائر المطبوعة بنفس المادة التي تتكون منها رقائق اللحام - أي السيليكون. مثل هذا النهج سوف يسمح لنا بإنشاء نظامين أصغر حجمًا ووزنًا ، ومناسبين للإلكترونيات القابلة للارتداء وغيرها من الأجهزة ذات الحجم المحدود ، بالإضافة إلى أجهزة الكمبيوتر عالية السرعة القوية بشكل لا يصدق والتي يمكنها حشد القدرة الحاسوبية لعشرات الخوادم في ركيزة من السيليكون بحجم ركيزة عشاء.

تتيح لك تقنية مشابهة بالكامل من السيليكون ، والتي نسميها شبكة ربط السيليكون ، توصيل الرقائق العارية مباشرة بشظايا السيليكون الفردية. على عكس المسارات على لوحات الدوائر المطبوعة ، يكون التلامس بين الرقائق على الطبقة السفلية بنفس حجم المسارات داخل الرقائق. في هذا الصدد ، يمكن وضع المزيد من الاتصالات في الركيزة ، وكلها قادرة على نقل البيانات بشكل أسرع مع استهلاك أقل للطاقة.

يوفر نسيج ربط السيليكون (Si-IF) ميزة إضافية أخرى. هذه طريقة رائعة لتحطيم أنظمة أحادية الشريحة كبيرة الحجم ومعقدة وغير مريحة [نظام على رقاقة ، شركة نفط الجنوب] ، التي يعتمد عليها كل شيء اليوم ، من الهواتف الذكية إلى أجهزة الكمبيوتر العملاقة. بدلاً من شركة نفط الجنوب ، يمكن لمطوري النظام استخدام تكتلات أصغر وأكثر بساطة في التصميم وفي إنتاج الكتل ، المترابطة بشكل وثيق على Si-IF. إن مثل هذه الثورة من الرقاقات جارية بالفعل - تقدم AMD و Intel و Nvidia وغيرها من الشركات مجموعات شرائح مجمعة داخل حالات متقدمة. تعمل شبكة السيليكون المترابط على توسيع هذه الفكرة عن طريق كسر حالة النظام والسماح لك بتضمين الكمبيوتر بالكامل فيه.

لفهم الفائدة الكاملة للتخلص من لوحة الدوائر ، فكر في ما يحدث مع شركة نفط الجنوب النموذجية. نظرًا لتطور الأجهزة الإلكترونية وفقًا لقانون مور ، على سنتيمتر مربع من السيليكون ، يمكنك حزم كل ما تحتاجه تقريبًا حتى يعمل هاتف ذكي. لسوء الحظ ، لأسباب عديدة تتعلق بميزات لوحة الدوائر المطبوعة ، يتم وضع قطعة السيليكون هذه داخل صندوق بلاستيكي ، وأحيانًا يصل حجمها إلى 20 ضعف حجم الرقاقة نفسها.

يؤدي الاختلاف في الحجم بين الشريحة والحالة إلى حدوث مشكلتين على الأقل. أولاً ، وزن وحجم الرقاقة المعبأة أكبر من وزن قطعة السيليكون نفسها. من الواضح أن هذه مشكلة لجميع الأجهزة التي تحتاج إلى أن تكون صغيرة ورقيقة وخفيفة. ثانياً ، إذا كان المنتج النهائي يتطلب عدة شرائح تتبادل البيانات مع بعضها البعض (ومعظم الأنظمة بها واحدة) ، فستزيد المسافة التي تحتاج الإشارة إلى تغطيتها بأكثر من 10 مرات. هذا هو عنق الزجاجة لسرعة واستهلاك الطاقة ، وخاصة عند تبادل كميات كبيرة من البيانات. قد يكون هذا هو التحدي الأكبر في تنفيذ التطبيقات المعتمدة على البيانات - الرسومات ، والتعلم الآلي ، والبحث. والأسوأ من ذلك أن الرقائق في مثل هذه الحالات يصعب تبريدها. كان تبديد الحرارة عاملاً مقيدًا في مجال الإلكترونيات لعدة عقود.

ولكن إذا كانت هذه الحالات إشكالية للغاية ، فلماذا لا نتخلص منها؟ بسبب لوحة الدوائر.

تتمثل مهمة لوحة الدوائر في الجمع بين الرقائق والمكونات السلبية والأجهزة الأخرى في نظام العمل. لكن هذه التكنولوجيا ليست مثالية. يصعب عمل لوحات الدوائر المطبوعة بشكل مثالي - غالبًا ما تنحني. عادةً ما يتم توصيل حاويات الرقائق باللوحة باستخدام قطرات من اللحام ، والتي تذوب وتُعاد لحام أثناء الإنتاج. تسبب قيود تقنية اللحام جنبًا إلى جنب مع انحناء السطح أن تكون القطرات أقرب من 0.5 مم لبعضها البعض. بمعنى آخر ، لن يكون من الممكن وضع أكثر من 400 جهة اتصال لكل سنتيمتر مربع. بالنسبة للعديد من التطبيقات ، يكون هذا أقل من اللازم لنقل الطاقة والإشارة من وإلى الشريحة. على سبيل المثال ، على مساحة صغيرة يشغلها معالج Intel Atom ، توجد مساحة كافية لمئات جهات الاتصال بحجم 0.5 مم ، وتحتاج إلى 300. يستخدم المطورون حافظات البلورات بحيث تتقارب الرياضيات مع عدد جهات الاتصال لكل وحدة مساحة. تأخذ العلبة اتصالات صغيرة من شريحة السيليكون - من 1 إلى 50 ميكرون - وتمتد إلى نطاق اللوحة ، 500 ميكرون.

في الآونة الأخيرة ، حاولت صناعة أشباه الموصلات الحد من المشاكل المرتبطة بألواح الدوائر المطبوعة من خلال تطوير حاويات متقدمة مع تكنولوجيا متداخل السيليكون. Interposer عبارة عن طبقة رقيقة من السيليكون يتم تركيبها على عدد صغير من رقائق السيليكون العارية ، متصلة ببعضها البعض من خلال عدد كبير من جهات الاتصال. ولكن في الوقت نفسه ، لا يزال هناك حاجة لإخفاء المتدخل مع رقائقه في العلبة ووضعه على لوحة الدوائر المطبوعة ، لذلك يضيف هذا الخيار التعقيد دون حل المشاكل المتبقية. بالإضافة إلى ذلك ، يكون المتدخلون رقيقًا وهشًا ومحدودين في الحجم - مما يعني أنه من الصعب إنشاء أنظمة كبيرة عليها.

نعتقد أن الخيار الأفضل هو التخلص تمامًا من الحالات ولوحات الدوائر المطبوعة عن طريق توصيل الرقائق بطبقة من السيليكون السميكة (من 500 ميكرون إلى 1 مم). يمكن توصيل المعالجات وكابلات الذاكرة وشرائح الترددات اللاسلكية ووحدات التحكم في الجهد وحتى المكونات السلبية مثل المحاثات والمكثفات مباشرة بالسيليكون. مقارنة بالمادة المعتادة من لوحات الدوائر المطبوعة - الألياف الزجاجية وتكوين الإيبوكسي FR-4 - فإن الركيزة السيليكونية صلبة ، ويمكن صقلها إلى مستوى مثالي تقريبًا ، وبالتالي فإن الانحناء لا يخاف منه. علاوة على ذلك ، بما أن الرقائق والركيزة سوف تتوسع وتتقلص عندما تتغير درجة الحرارة بنفس المقدار ، لم تعد بحاجة إلى اتصال كبير ومرن بين الرقاقة والركيزة ، مثل اللحام.

يمكن استبدال قطرات اللحام بدبابيس نحاسية ميكرومتر مدمجة في الركيزة. باستخدام الضغط الحراري - في الواقع ، التطبيق الدقيق للتدفئة والضغط - يمكن توصيل جهات اتصال الإدخال / الإخراج النحاسية الخاصة بالرقائق مباشرة بالمسامير. إن التحسين الشامل لمفصل الضغط الحراري يمكن أن يمنحنا جهات اتصال أكثر موثوقية من اللحام ، وفي نفس الوقت باستخدام مواد مختلفة أقل.

من خلال القضاء على لوحات الدوائر المطبوعة وضعفها ، سيكون من الممكن ترتيب منافذ الإدخال / الإخراج على مسافة 10 ميكرونات فقط من بعضها البعض بدلاً من 500 ميكرون. نتيجة لذلك ، سيكون من الممكن وضع 2500 مرة من المنافذ على شريحة السيليكون دون الحاجة إلى استخدام علبة.

والأفضل من ذلك ، يمكن إعادة تشكيل عملية تصنيع أشباه الموصلات القياسية لتصنيع مخططات الأسلاك Si-IF متعددة المستويات. يمكن جعل مساراتها أرق بكثير من لوحات الدوائر المطبوعة. يمكن فصلها عن بعضها بواسطة 2 ميكرون فقط ، وليس 500 ميكرون ، كما هو الحال في لوحات الدوائر المطبوعة. تتيح لك هذه التقنية وضع الرقائق على مسافة 100 ميكرون من بعضها البعض ، على عكس لوحات الدوائر المطبوعة ، حيث ينبغي أن يكون أكثر من 1 مم. نتيجةً لذلك ، يوفر نظام Si-IF وقتًا في السفر والطاقة والطاقة.

علاوة على ذلك ، على عكس لوحات الدوائر المطبوعة والمواد الخاصة بمرفقات IC ، فإن السيليكون يدير الحرارة بشكل جيد إلى حد ما. يمكن تركيب مشعات على جانبي Si-IF لإزالة المزيد من الحرارة - وفقًا لتقديراتنا ، 70٪ أكثر. وكلما تمت إزالة مزيد من الحرارة ، زادت سرعة عمل المعالجات.

على الرغم من أن السيليكون يتمتع بقوة شد وصلابة جيدة ، إلا أنه هش قليلاً. لحسن الحظ ، طورت صناعة أشباه الموصلات أساليب للعمل مع ركائز كبيرة من السيليكون لمنع التكسير على مدار عدة عقود. وبعد كل إجراءات الإنتاج Si-IF اللازمة ، نتوقع منهم اجتياز معظم اختبارات الموثوقية ، بما في ذلك اختبار التصادم والتدفئة الدورية والتعرض البيئي.

لا يوجد مفر من حقيقة أن السيليكون البلوري أغلى من FR-4. على الرغم من أن التكلفة تعتمد على العديد من العوامل ، إلا أن سعر المتر المربع للوحة الدوائر المطبوعة 8 طبقات يمكن أن يكون أقل بعشر مرات من سعر Si-IF المكون من 4 طبقات. ومع ذلك ، يوضح تحليلنا أنه في حالة طرح تكلفة وضع الرقائق في الحالات والإنتاج المعقد للوحات ، مع مراعاة توفير المساحة باستخدام تقنية Si-IF ، فإن الفرق في التكلفة سيكون ضئيلاً ، وفي بعض الحالات قد يكون Si-IF أكثر ربحية.


شبكة السيليكون بين المكونات مقارنة بلوحة الدوائر المطبوعة والشرائح في الهيكل. يوجد في أسفل الرسم البياني مقياس تقريبي لفهم الفرق في الحجم.

دعونا نلقي نظرة على بعض الأمثلة على فوائد استخدام Si-IF لنظام الحوسبة. في دراسة واحدة لتصميمات الخوادم ، وجدنا أن استخدام معالجات بدون هيكل باستخدام Si-IF يمكن أن يضاعف أداء المعالجات التقليدية بسبب تحسين الاتصال وزيادة تبديد الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تقليل حجم "لوح" السيليكون (في حالة عدم وجود مصطلح أفضل) من 1000 سم ² إلى 400 سم ² . سيؤثر هذا الانخفاض الخطير بشكل كبير على حجم مباني مراكز البيانات وحجم البنية التحتية للتبريد. أما بالنسبة للطرف الآخر من المقياس ، فقد درسنا نظامًا صغيرًا لـ "إنترنت الأشياء" يعتمد على متحكم Arm. في هذه الحالة ، لا يقلل استخدام Si-IF من حجم اللوحة بنسبة 70٪ فقط ، بل يقلل أيضًا من وزنها من 20 إلى 8 غرامات.

بالإضافة إلى تقليل الأنظمة الحالية وزيادة الإنتاجية ، سيسمح Si-IF للمطورين بإنشاء أجهزة كمبيوتر يستحيل بناءها - أو سيكون ذلك غير عملي.

في خادم قوي نموذجي ، تكاليف اللوحة 2-4 المعالجات. تتطلب بعض المشاريع ذات الحمل الحسابي العالي خوادم متعددة. عند نقل البيانات بين المعالجات واللوحات المختلفة ، تحدث حالات تأخير واختناقات. ولكن ماذا لو وضعت جميع المعالجات على ركيزة من السيليكون واحدة؟ يمكن دمجها بإحكام بحيث يعمل النظام بالكامل كمعالج كبير واحد.

تم طرح هذا المفهوم لأول مرة من قِبل جين أمدل في شركته لأنظمة Trilogy. لكن Trilogy لم تنجح ، لأن عملية الإنتاج فشلت في إنتاج جودة كافية لنظام العمل. عند تصنيع شريحة ، هناك دائمًا احتمال حدوث عيوب ، ومع زيادة مساحتها ، يزداد احتمال الزواج بشكل كبير. عندما يكون حجم الرقاقة مشابهًا لصحن العشاء ، فإنه يكاد يكون مضمونًا أنه يقتل نظام الزواج بالكامل.

ولكن إذا كان لديك شبكة اتصال سيليكون ، فيمكنك البدء بالشرائح التي يمكننا تصنيعها بالفعل دون عيوب ، ثم دمجها في نظام واحد. طور فريقنا من الباحثين من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس وجامعة إلينوي في أوربانا-حملة مثل هذا النظام مع الركيزة التي تحتوي على 40 وحدة معالجة الرسومات. في عمليات المحاكاة ، قامت بتسريع العمليات الحسابية بأكثر من 5 مرات ، واستهلاك الطاقة بنسبة أقل بنسبة 80 ٪ من النظام المكافئ لـ 40 وحدة معالجة الرسومات التي تم إنشاؤها باستخدام علب متعددة الشرائح وألواح الدوائر المطبوعة.

كانت النتائج مقنعة ، رغم أن المهمة لم تكن سهلة. كان علينا أن نأخذ في الاعتبار العديد من القيود ، على وجه الخصوص: الحد الأقصى لمقدار الحرارة الذي تم إزالته من الركيزة ؛ كيفية جعل GPU تبادل البيانات في أسرع وقت ممكن ؛ كيفية توفير الطاقة على كامل مساحة الركيزة.




Dilets ، أو chipsets ، مدمجة في شبكة من السيليكون مترابط ، ركيزة 100 مم. يمكن وضع Dilets ، على عكس الرقاقات الموجودة على لوحة الدوائر المطبوعة ، على مسافة 100 ميكرون من بعضها البعض

القيد الرئيسي هو التغذية. مع فولطية تشغيل قياسية تبلغ 1 فولت ، فإن المسارات الرقيقة للركيزة يجب أن تستهلك 2 كيلو واط. بدلاً من ذلك ، رفعنا الجهد إلى 12 فولت ، مما قلل من التيار والطاقة بهذه الطريقة. للقيام بذلك ، كان من الضروري توزيع منظمات الفولتية والمكثفات في جميع أنحاء الركيزة ، وأخذوا المكان الذي يمكن أن يعطى لوحدات معالجة الرسومات الإضافية. مستوحاة من النتائج المبكرة ، نقوم الآن بتجميع نظام حوسبة أولي ونأمل في استكماله بحلول نهاية عام 2020.

يمكن لشبكة السيليكون المترابطة أن تلعب دورًا في اتجاه مهم في صناعة الكمبيوتر: تقسيم SoC إلى مجموعات متكاملة من daylets [dielet - من "die" ، و crystal ، و "–let" ، بادئة / تقريب الحد. ترجمة.] ، أو مقاطع (نفضل أن نسميها daylets ، لأن هذا يؤكد جوهرها على أنها بلورات السيليكون العارية ، وحجمها الصغير ، وربما وظائفها غير المكتملة دون daylets Si-IF الأخرى). على مدار العقدين الماضيين ، أقنعت الرغبة في زيادة الأداء وخفض التكلفة للمطورين باستبدال مجموعات الرقاقات بشركات SOCs متكاملة أكبر. وعلى الرغم من مزاياها ، فإن شركة نفط الجنوب لديها عدد كافٍ من العيوب.

أولاً ، شركة نفط الجنوب هي شريحة واحدة كبيرة ، وكما ذكرنا سابقًا ، من الصعب جدًا تحقيق مؤشرات مقبولة لنسبة الرفض في إنتاج الرقائق الكبيرة ، خاصة في مصنوعات أشباه الموصلات المتقدمة (تذكر أن نسبة الرفض تزداد أضعافا مضاعفة مع زيادة مساحة الرقاقة). عيب آخر لشركة نفط الجنوب هو التكلفة العالية لتصميم وبدء الإنتاج ؛ على سبيل المثال ، في الولايات المتحدة الأمريكية ، قد يتكلف قناع الطباعة الضوئية من 2 مليون دولار ، مما يجعل خيار شركة نفط الجنوب غير متاح لمعظم المخططات. علاوة على ذلك ، فإن أي تغيير بسيط في المخطط أو تحديث عملية الإنتاج سيتطلب معالجة مهمة لشركة نفط الجنوب بأكملها. أخيرًا ، يحاول نهج شركة نفط الجنوب أن يلائم جميع النظم الفرعية في عملية إنتاج واحدة ، حتى عندما يكون من الممكن إجراء بعض هذه النظم الفرعية بشكل أفضل في عملية أخرى. نتيجة لذلك ، لا يوجد شيء في شركة نفط الجنوب يحقق أعلى كفاءة أو سرعة ممكنة.

التكامل على Si-IF دون مشاركة العبوات يتجنب كل هذه المشاكل ، مع الحفاظ على صغر حجم وسرعة شركة نفط الجنوب ، مع إعطاء مزايا في التطوير والتكلفة. إنه يقوم بتقسيم شركة نفط الجنوب إلى مكوناتها المكونة وإعادة إنشاء نظام على ركيزة ، نظام - على - Si-IF (SoIF).

يتكون هذا النظام من daylets المنتجة بشكل مستقل والتي ترتبط عبر Si-IF. الحد الأدنى لفصل المسافة بين الأكشاك (عشرات من الميكروميتر) يمكن مقارنته بالمسافة بين كتلتين من وظائف SoC. الأسلاك على Si-IF هي نفسها المستخدمة في المستوى الأعلى من شركة نفط الجنوب ، وبالتالي فإن كثافة المركبات قابلة للمقارنة.


من الأعلى إلى الأسفل: النطاق الترددي (GB / s) ، استهلاك الطاقة (fJ / B) ، التأخير (ps).
الأزرق - نظام على رقاقة ، وظلال من اللون الأحمر - التكامل الطبيعي ، وظلال من اللون الأخضر - النظام على الركيزة

مزايا SoIF على شركة نفط الجنوب هي بسبب حجم التأخير. تعد عمليات الحذف الصغيرة أرخص من إنتاج الحبيبات الكبيرة لأن معدل رفضها أقل بسبب حجمها الصغير. في SoIF ، فقط الركيزة نفسها لديها حجم كبير. لكن من غير المحتمل أن تواجه مشكلة في الزواج ، لأنها مصنوعة من عدة طبقات يسهل تصنيعها. معظم الفقدان بسبب العيوب ناتجة عن عيوب في طبقات الترانزستور أو في الطبقات المعدنية السفلية الشديدة الكثافة ، وهذا هو الحال مع شبكة السيليكون المترابطة.

بالإضافة إلى ذلك ، سوف تتمتع SoIF بجميع المزايا التي تسعى الصناعة من خلالها إلى التحول إلى الشرائح. على سبيل المثال ، يجب أن يكون انتقال SoIF إلى عملية التصنيع التالية أسهل وأرخص. يمكن أن يكون لكل صنفرة تكنولوجيا إنتاج خاصة به ، ولا يمكن تحديث إلا تلك الأصناف التي تتطلبها حقًا. والحذف التي لا تستفيد بشكل خاص من الترانزستورات المخفضة لن تحتاج إلى تغيير. يتيح لك هذا التكامل غير المتجانس إنشاء فئة جديدة تمامًا من أنظمة خلط الخلاطات من مختلف الأجيال والتقنيات التي عادة ما تكون غير متوافقة مع CMOS. على سبيل المثال ، أظهرت مجموعتنا مؤخرًا مزيجًا من بلورة فوسفيد الإنديوم مع SoIF كمثال للاستخدام المحتمل في الدوائر عالية التردد.

نظرًا لأنه سيتم إنتاج التفتات والتحقق منها قبل الاتصال بـ SoIF ، فيمكن استخدامها في أنظمة مختلفة ، مما سيوفر عليها بشكل كبير. نتيجة لذلك ، قد تكون التكلفة الإجمالية لتطوير وتصنيع SOIF أقل بنسبة 70٪ من تكلفة SOC. سيكون هذا صحيحًا بشكل خاص على الأنظمة الكبيرة المنتجة على دفعات صغيرة - كما هو الحال مع صناعات الطيران والفضاء ، حيث يوجد طلب فقط على دفعات تصل إلى عدة مئات أو آلاف الوحدات. ستكون الأنظمة المصممة حسب الطلب أسهل أيضًا في تطبيق SoIF ، حيث يقلل ذلك من التكلفة ووقت التطوير.

نعتقد أن فوائد التكلفة والتنوع هذه يمكن أن تؤدي إلى بداية عصر جديد من الابتكار تتاح فيه أجهزة جديدة لعدد أكبر بكثير من المصممين والشركات الناشئة والجامعات.

في السنوات القليلة الماضية ، أحرزنا تقدمًا كبيرًا في تكنولوجيا تكامل Si-IF ، ولكن ما زال هناك الكثير مما يجب عمله. بادئ ذي بدء ، من الضروري إظهار عملية إنتاج Si-IF ذات القدرة المنخفضة على البقاء من الناحية التجارية.قد يتطلب إنشاء ركائز Si-IF مقياس الابتكار في الطباعة الحجرية بدون قناع. معظم أنظمة الطباعة الحجرية الموجودة اليوم يمكن أن تصنع ركائز قياس 33x24 مم. نتيجة لذلك ، نحتاج إلى نظام قادر على توفير ركيزة بقطر 300 ملم.

نحتاج أيضًا إلى آليات للتحقق من daylets عارية و Si-IF. تتجه الصناعة بالفعل نحو اختبار البلورات العارية ، حيث يتحول صناع الرقائق إلى الكتل الصغيرة في الحزم المتقدمة والتكامل ثلاثي الأبعاد.

ثم نحتاج إلى مشعات جديدة أو إستراتيجيات أخرى لتبديد الحرارة تستخدم التوصيل الحراري الجيد للسيليكون. أعمل أنا وزملائي في جامعة كاليفورنيا على تطوير حل متكامل للتبريد والتغذية باستخدام الركيزة يسمى PowerTherm.

بالإضافة إلى ذلك ، لتجميع الأنظمة الكاملة ، ستحتاج إلى إطارات ومثبتات وموصلات وكابلات.

سنحتاج أيضًا إلى إجراء بعض التغييرات على منهجية التطوير حتى يصبح أحد وعود SoIF حقيقة واقعة. Si-IF هو الركيزة السلبية التي يوجد فيها موصل واحد فقط. لذلك ، يجب أن تكون الاتصالات بين الرحلات قصيرة. بالنسبة للمسارات الأطول التي تربط المخففات البعيدة ، نحتاج إلى مخففات متوسطة تمرر البيانات إلى أسفل السلسلة. سيكون من الضروري مراجعة خوارزميات التصميم المسؤولة عن ترتيب العناصر والغرض من جهات الاتصال حتى تستفيد استفادة كاملة من هذا النوع من التكامل. وسنحتاج أيضًا إلى تطوير طرق جديدة لاستكشاف بنى النظام المختلفة التي تستفيد من عدم التجانس والتحديث في SoIF.

سنحتاج أيضًا إلى النظر في موثوقية الأنظمة. إذا تم العثور على dylet لتكون معيبة بعد إرفاقه أو فشل أثناء العملية ، سيكون من الصعب للغاية استبداله. لذلك ، في SoIF ، خاصةً في الكبيرة منها ، سيكون من الضروري بناء التسامح مع الخطأ. يمكن تنفيذه على مستوى الشبكة أو على مستوى dayleet. على مستوى الشبكة ، سيكون من الضروري ضمان مرور الإشارة لتجاوز daylets الفاشلة. على مستوى daylet ، يمكن النظر في الحيل المختلفة ذات التكرار المادي ، على سبيل المثال ، استخدام العديد من المسامير النحاسية لكل من منافذ الإدخال / الإخراج.

بطبيعة الحال ، تعتمد مزايا تجميع daylet على توفر daylets مفيدة يمكن دمجها في النظام. حتى الآن ، تقوم الصناعة بفرز أي نوع من الخدوش لإنتاجه. لا يمكنك فقط القيام بتطبيق daylet لكل نظام فرعي في SoC ، لأن بعض daylets ستكون صغيرة جدًا. يتمثل أحد الأساليب الواعدة في استخدام المعالجة الإحصائية لدارات شركة نفط الجنوب الحالية ولوحات الدوائر المطبوعة من أجل إيجاد وظائف "تميل" لتكون أقرب ماديًا من بعضها البعض. إذا كانت هذه الوظائف لها نفس تقنيات الإنتاج ودورات التحديث ، فعندئذ تحتاج إلى دمجها في daylet واحد.

قد تبدو قائمة المشكلات هذه طويلة جدًا ، لكن الباحثين يعملون بالفعل على بعضها كجزء من برنامج التكامل المشترك غير المتجانس واستراتيجيات إعادة استخدام الملكية الفكرية (CHIPS) التابع لوكالة الدفاع المتقدمة لمشاريع الأبحاث ، وكذلك مع اتحادات الصناعة. وإذا استطعنا حل هذه المشكلات ، فسوف يساعدنا بشكل خطير في الحفاظ على تراث قانون مور بطريقة أصغر وأسرع وأكثر تكلفة.