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Proponen iniciativa para reutilizar componentes de ICs desechados

'Chiplets' es el nombre de los bloques que podrán ser recuperados de los circuitos desechados. Investigadores aseguran que esto evitará crear desde cero diseños monolíticos para las nuevas aplicaciones.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Investigadores de la Universidad Tecnológica de Georgia proponen reciclar componentes internos de PCBs una vez que han sido desechados, para lo cual proponen un nuevo mecanismo que permitiría empotrar y desempotrar estos módulos denominados "Chiplets".

Se trata de la iniciativa CHIPS, que por sus siglas en inglés significa "Estrategias Comunes de Integración y Reutilización de Propiedad Intelectual", cual pretende rescatar semiconductores que aun sirven de las placas electrónicas de los sistemas que han sido desechados para reimplantarlos en otras placas simplemente quitándolos y poniéndolos sin necesidad de someterlos a un complejo proceso de manufactura inversa.

El proyecto es soportado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa, (DARPA) de Estados Unidos, que aportó recursos financieros e investigadores para llevar a cabo la materialización del primer prototipo de este sistema.

Los responsables del programa aseguran que esta tecnología permitirá que las futuras generaciones de circuitos integrados puedan ser ensamblados de forma extremadamente sencilla, simplemente quitándolos y recolocándolos a través de los módulos Chiplets, definidos como bloques reciclables de microelectrónica.

La idea general es crear una plataforma modular con diversos componentes como memorias, DSPs, y otros semiconductores que puedan ser empotrados literalmente como un rompecabezas para reducir los costos de desarrollo de sistemas y para promover la aceleración de nuevas tecnologías, siendo el primer sector beneficiado el Departamento de la Defensa de Estados Unidos.

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El Proyecto CHIPS de Darpa y el Georgia Tech está orientado a reciclar módulos internos de circuitos integrados para ahorrar dinero y reducir tiempo en los ciclos de desarrollo de nuevas apliaciones.

"El objetivo de este programa es lograr que el diseño sea más modular de tal forma que podamos reutilizar los componentes existentes, haciendo que el proceso de diseño sea más rápido, más fácil y más barato", explicó en el reporte de prensa de la universidad Sung Kyu Lim, profesor asociado al área de Ingeniería en Computación y Electrónica del Georgia Tech. "Seremos capaces de crear nuevos chips que reúnan requisitos específicos al reutilizar esos chiplets y colocarlos modularmente. Este diseño modular nos dará la posibilidad de seleccionar los componentes que necesitemos para aplicaciones específicas", puntualizó.

El reporte puso como ejemplo la circuitería de los smartphones, los cuales poseen miles de millones de transistores, y para diseñarlos los fabricantes deben invertir cientos de millones de dólares en apenas meses para materializar los prototipos.

El reporte agrega que en el caso de las grandes corporaciones son capaces de destinar grandes cantidades de dinero al diseño de nuevos componentes, pero en el caso de las agencias gubernamentales o las startups que apenas inician en el negocio, resulta casi imposible ponerse a la par de las grandes corporaciones en materia de Investigación y Desarrollo (I+D).

Para esto, CHIPS utilizará tecnología de intercalación, una interface de Silicio y Cobre que servirá como interconexión entre los chiplets. A medida que el intercalador agregue un nivel de complejidad al diseño, será necesario facilitar un ensamblador modular 3D. En este aspecto, los chiplets podrán surgir de los diseños existentes como unidades de memoria, procesadores de señales y otros bloques que ya estén incluso en la etapa de producción.

En la imagen aparece un ejemplo de cómo se pretende implementar la tecnología de intercalación, utilizando silicio y cobre para interconectar las capas modulares.

"En lugar de diseñar un chip completamente nuevo, puedes tomar prestado de lo que ya está diseñado para armar un nuevo chip más rápido y a un menor costo", refirió Lim.

El proceso de los chiplets será ensamblarlos y luego encapsularlos juntos, lo que ayudará a simplificar las longitudes de interconexiones haciéndolas más cortas, reduciendo de esta forma los tiempos de comunicación y principalmente el consumo de energía.

Para acelerar la maduración de esta tecnología, el gobierno de Estados Unidos asignará una partida de 3.7 millones de dólares al Georgia Tech para la contratación de más becarios de posgrado y la adquisición de materiales e instrumentos que requieren para finalizar las etapas de validación.

Se estima que esta tecnología estará preparada en los siguientes meses y que en su lanzamiento se prevé contar con un entorno completo de desarrollo a manera de IDE, incorporando también herramientas EDA especializadas en chiplets y una documentación robusta sobre el proceso de manufactura electrónica.

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