Que la industria de los semiconductores se vea afectada por una grave crisis de suministros, no significa que no haya lugar para la innovación. Solo en lo que va de este año hemos visto dos muy interesantes desarrollos que han generado un gran impacto; el primero fue la introducción del chip M1 Ultra para el Mac Studio, que consiste en la unión de dos M1 Max; el segundo, el nuevo "Súper chip" de 144 núcleos de NVIDIA que fusiona dos procesadores Grace y se ha pensado para centros de datos. En ambos casos juegan un papel crucial los chiplets, que ponen nuevamente en evidencia que el desarrollo de chips está llegando a un nivel en el que la arquitectura monolítica ya no es una opción.

IEEE Spectrum ha publicado un muy interesante artículo sobre este tema. La premisa del mismo es que los procesadores de un solo chip han alcanzado su límite; no solo físico, porque en los últimos años se ha dado un impactante crecimiento en el número de transistores que incluyen, sino también porque ha madurado la tecnología que permite sacar mayor partido a los chiplets como tales. El planteo tiene su lógica, pero también pone de manifiesto que aún queda un largo camino por recorrer.

Si hablamos de la maduración tecnológica en beneficio de los chiplets, podemos seguir con los mismos ejemplos que mencionamos al comienzo. Que Apple haya logrado que los dos chips que dan vida al M1 Ultra sean reconocidos por el software de un Mac como un único procesador, es uno de ellos. O que la tecnología UltraFusion que une a los dos M1 Max permita que los datos pasen de uno a otro sin perder rendimiento ni preocuparse por la latencia o la eficiencia energética, también es válido.

En el caso de NVIDIA, en tanto, la compañía asegura que las dos CPU de su nuevo "Súper chip" para datacenters se interconectan a través de un sistema llamado NVLink-C2C, que puede ser hasta 25 veces más eficiente en el consumo de energía, entre otros beneficios; y la compañía planea llevarlo a todos sus demás productos, sean procesadores, SOC, tarjetas gráficas, unidades de procesamiento de datos, etc.

Ojo, no estamos diciendo que Apple y NVIDIA hayan descubierto la pólvora. Pero sí es una realidad que sus más recientes anuncios están llevando a que muchas más personas se pregunten qué son los chiplets y qué beneficios pueden traerles en comparación con la arquitectura monolítica. Y esa clase de interés entre el público hasta aquí no la habían logrado Intel o AMD que ya llevan cinco años explorando esta tecnología.

Imagen: Apple

Las tecnologías propietarias y el futuro de los chiplets

Habiendo establecido que el desarrollo de chiplets está llamado a ser el futuro de la industria de los semiconductores, aún quedan varias cosas por resolver. Entre tantas, cómo afectará que cada empresa utilice soluciones propietarias para implementarlos.

Tengamos en cuenta que el diseño y la producción de chiplets implica agrupar componentes independientes para conformar un chip más grande. Así se logra abaratar costos durante el proceso de fabricación; en tanto que el armado modular permite cambiar un elemento que falle sin necesidad de desechar un procesador por completo.

Pero si las empresas solo se preocupan por utilizar tecnologías propietarias, eso podría afectar negativamente a su evolución. Y si bien ya existe una propuesta para lograr una compatibilidad directa entre los chiplets de distintas compañías, aún se encuentra en su etapa inicial. Además, el proyecto no ha ganado el compromiso de todos los exponentes más destacados de la industria de los semiconductores.

Lo que promueve el Universal Chiplet Interconnect Express (UCIe) es estandarizar la interconexión de chiplets por intermedio de un diseño open source. La iniciativa cuenta con el apoyo de Intel, AMD, ARM, Samsung, TSMC, Meta y Google, entre otras firmas; sin embargo, todavía no lleva el aval de Apple, NVIDIA o IBM, por mencionar algunas.

Como dijimos anteriormente, la falta de consenso para adoptar UCIe como nuevo estándar de interconexión de chiplets puede mermar la innovación en la industria. O incluso generar un compromiso a medias. NVIDIA, por ejemplo, permitirá que otras compañías utilicen la tecnología NVLink en sus propios chiplets; no obstante, ya asegura que su interfaz se encuentra optimizada para ofrecer un ancho de banda más alto, una latencia más baja y una mejor eficiencia energética que el Universal Chiplet Interconnect Express.

Es improbable que el diseño monolítico y los procesadores de un solo chip desparezcan de la noche a la mañana. Pero es innegable que el futuro de la industria está en los chiplets y en hacerlos cada vez más atractivos y accesibles para el público en general; siempre y cuando las principales compañías entiendan que para sostener el proceso evolutivo tal vez deban hacer algunas concesiones, al menos en lo que al uso de tecnología propietaria respecta.