Oktober 9, 2025 Von Wael Fakhreldin, Endmarktleiter für die Automobilverarbeitung bei GlobalFoundries Chiplets sind einzelne Halbleiterchips, die jeweils für eine bestimmte Systemfunktion verantwortlich sind. Diese Chips werden mit Hilfe eines fortschrittlichen Gehäuses integriert, um ein komplettes, leistungsstarkes System zu schaffen. Diese heterogene Integration verschiedener Prozesstechnologien umfasst FinFet für Logik, FD-SOI für RF, BCD für Power Management und FD-SOI oder CMOS für analoge gemischte Signale zur Bildung eines System-in-Package. Unlike consumer or data center markets, the automotive product life cycles can last more than 15 years. Additionally, automotive systems rely on numerous analog sensors, switches, loads and actuators, requiring a range of analog and mixed signal IPs to support precise, safety-critical sensing and control. Diese langen Produktlebenszyklen in Verbindung mit der Notwendigkeit, die sich entwickelnden analogen und Mixed-Signal-Fähigkeiten mit den steigenden digitalen Rechenanforderungen in Einklang zu bringen, sind die Hauptgründe für die Einführung von Chiplet-basierten Systemen in der Automobilindustrie. Chiplets für die Automobilindustrie können die Integration von E/A-Chips und Power-Management-Chips auf ausgereiften Prozessknoten gewährleisten, um den Lebenszyklen der Industrie und den einzigartigen Produktmerkmalen zu entsprechen. In der Zwischenzeit könnten andere digitallastige Chiplets aufgefrischt, neu qualifiziert oder von mehreren Anbietern bezogen werden. Software-definierte Fahrzeuge bieten erhebliche Möglichkeiten für Chiplets in verschiedenen Bereichen, einschließlich domänenübergreifender zonaler Steuergeräte, zentraler Computer-Cluster, Infotainment-Systeme und intelligenter Sensormodule wie Radar, Lidar und Sensorfusionssysteme. Dies kann durch den Einsatz verschiedener Prozesstechnologien für bestimmte Anwendungen erreicht werden, darunter: Compute & Verarbeitung Führende CPU-, GPU- und KI-Beschleuniger-Chips auf Sub-10nm-Knoten ASIL-D MCU/MPU Chiplets mit geringem Stromverbrauch, TSN Ethernet, 10BaseT1S und CAN-XL auf den Plattformen 12LP+ und 22FDX von GF Speicher und Datenverarbeitung Zentraler nichtflüchtiger Speicher und HBM-Chiplet Konnektivität & E/A Austauschbare E/A-Chips für verschiedene Anwendungen, optimiert auf GFs 22FDX Drahtlose Chiplets (Wi-Fi, Bluetooth, UWB) auf dem 22FDX von GF Sensorik & Wahrnehmung Radar RF Front-End Chiplets auf dem 22FDX von GF Lidar Front-End Chiplets auf der Silizium-Photonik-Plattform von GF Module für die Sensorfusion Energieverwaltung Chiplets für Energiemanagement und -verteilung auf der 55BCD-Plattform von GF Durch die technologische Optimierung verbessern Chiplet-Systeme für die Automobilindustrie die Kosteneffizienz auf Systemebene, indem sie die Waferkosten über führende und ausgereifte Prozessknoten hinweg skalieren und den Gesamtertrag des Systems im Vergleich zu großen monolithischen SoCs erhöhen. Chiplet-Architekturen bieten auch Skalierbarkeit und Modularität, indem sie verschiedene Chiplets mischen und anpassen, um verschiedene Leistungsanforderungen zu erfüllen. Darüber hinaus bieten sie Flexibilität in der Lieferkette durch die Beschaffung führender Chiplets von mehreren Anbietern, was dazu beiträgt, unterschiedliche Kunden- und regionale Anforderungen zu erfüllen. However, automotive chiplet development faces several challenges. These include significant packaging investments due to complexity and strict reliability standards; limited cooling capabilities compared to data centers impacting thermal management of high-power chiplets and long-term thermal stress that can accelerate package degradation. Chiplet systems also require robust ecosystem frameworks for integration and interoperability. While industry-standard EDA tools are beginning to support chiplet simulation, design, and verification flows; these are not as established as those for monolithic solutions. Current die-to-die standardization is primarily driven by the UCIe Consortium, with ongoing efforts to establish standards for manufacturing and testability. Anfang 2025 kündigte GlobalFoundries (GF) das erste Zentrum für fortschrittliches Packaging und Testkapazitäten in New York an, das sich auf wichtige Chips für KI-, Automobil- und andere Anwendungen konzentriert. Die Einrichtung wird neue Produktionskapazitäten für fortschrittliches Packaging, Wafer-to-Wafer-Bonding, Montage und Tests von 3D- und heterogenen integrierten Chips unter Verwendung der 12LP+, 22FDX und anderer führender Plattformen von GF bieten. Zusätzlich zu diesen geplanten Investitionen und Weiterentwicklungen erweitert GF sein IP-Portfolio, um Chiplet-basierte Systeme zu unterstützen, und arbeitet aktiv mit Branchenführern an Standardisierung, Zuverlässigkeit und Qualifizierung zusammen, um die strengen Anforderungen von Automobilanwendungen zu erfüllen. Wael Fakhreldin ist Director of Automotive Processing bei GlobalFoundries. Sein Schwerpunkt liegt auf Mikrocontrollern, Mikroprozessoren, KI-Beschleunigern und Chiplets für die nächste Generation elektronischer Fahrzeugarchitekturen.
