Le marché mondial des microprocesseurs utilisant des chiplets dans leur processus de fabrication atteindra 5,8 milliards de dollars en 2024, soit neuf fois plus qu'en 2018 (645 millions de dollars), selon Omdia.
Rétablir la loi de Moore :
La loi de Moore stipule que le nombre de transistors pouvant être intégrés sur une seule puce de silicium double tous les deux ans grâce aux progrès constants des technologies de fabrication des semi-conducteurs. Cependant, ces dernières années, ce rythme de doublement a ralenti à environ deux ans et demi, les procédés de production de semi-conducteurs se heurtant à des limitations physiques à l’échelle nanométrique.
Les chiplets permettent de contourner la loi de Moore en remplaçant une puce de silicium unique par plusieurs puces plus petites fonctionnant de concert au sein d'une solution unifiée. Cette approche offre une quantité de silicium nettement supérieure pour l'ajout de transistors, comparée à une puce monolithique. De ce fait, les chiplets devraient permettre un retour au cycle de doublement de deux ans qui a sous-tendu l'économie du secteur des semi-conducteurs depuis 1965.
« Lorsque Gordon Moore, pionnier des semi-conducteurs, a publié sa théorie sur le développement des semi-conducteurs, il a établi un point de référence essentiel pour les prévisions, définissant ainsi un cycle de développement pour l'ensemble du secteur technologique », explique Tom Hackenberg, analyste principal en processeurs embarqués chez Omdia. « Pendant des décennies, des développeurs de logiciels aux concepteurs de systèmes, en passant par les investisseurs technologiques, tous se sont appuyés sur le cycle de développement rapide de deux ans défini par la loi de Moore. Avec l'avènement des chiplets, le secteur des semi-conducteurs et ses acteurs ont désormais l'opportunité de renouer avec le rythme de progrès habituel qui a généré une valeur économique considérable pour l'ensemble du secteur technologique. ».
Les chiplets rencontrent un vif succès auprès des fabricants de microprocesseurs.
Ils sont de plus en plus utilisés dans des dispositifs semi-conducteurs avancés et hautement intégrés, notamment les microprocesseurs (MPU), les systèmes sur puce (SoC), les processeurs graphiques (GPU) et les circuits logiques programmables (PLD). Le segment des MPU représente le principal marché des chiplets parmi les différents types de microprocesseurs. Le marché mondial des MPU utilisant la technologie chiplet devrait atteindre 2,4 milliards de dollars d'ici 2024, contre 452 millions de dollars en 2018.
« Pour rester compétitifs, les fabricants de microprocesseurs doivent constamment se tenir à la pointe des technologies de fabrication de semi-conducteurs », explique Hackenberg. « Ce sont ces entreprises qui ont le plus à perdre avec le ralentissement de la loi de Moore. C’est pourquoi elles figurent parmi les premiers à adopter les chiplets et sont susceptibles de contribuer de manière significative aux efforts de normalisation de ces derniers. ».
Les fabricants de microprocesseurs comme Intel et AMD font partie des pionniers du développement de puces à boîtier avancé propriétaires. Intel est également membre de l'Open Domain-Specific Architecture (OCP ODSA) de l'Open Compute Project Foundation, qui encourage le développement de normes et de technologies facilitant les stratégies de packaging avancées.
Avec l'adoption rapide des microprocesseurs, le secteur informatique devrait rester le principal marché d'application des chiplets jusqu'en 2024. L'informatique représentera 96 % des revenus en 2020 et 92 % d'ici 2024 (graphique d'entrée).
À long terme, Omdia prévoit que les revenus des chiplets continueront de croître et atteindront 57 milliards de dollars d'ici 2035.
Une grande partie de cette croissance sera impulsée par des chiplets qui servent de processeurs hétérogènes — des puces qui combinent différents éléments de traitement, tels que des processeurs d'application qui intègrent des graphismes, des moteurs de sécurité, l'accélération de l'intelligence artificielle (IA), des contrôleurs Internet des objets (IoT) à faible consommation, et plus encore.
« Les puces électroniques ne sauveront peut-être pas à elles seules la loi de Moore, mais elles représentent une approche novatrice et émergente qui contribue à faire progresser les technologies d'encapsulation, les stratégies de conception et les matériaux », explique Hackenberg. « Cette approche prometteuse pourrait également favoriser un environnement concurrentiel plus diversifié. Les puces électroniques consolideront le rythme que Moore a énoncé dans son article fondateur de 1965. L'importance de cette déclaration initiale ne résidait pas tant dans l'amélioration des performances des microprocesseurs que dans l'établissement d'une norme industrielle, un rythme sur lequel les concepteurs de systèmes, les développeurs de logiciels et les investisseurs pouvaient s'appuyer pour stimuler l'innovation. C'est cet aspect de la loi de Moore qui perdurera. ».
