مقدمه
در سطح جهانی تقاضا برای تراشه‌ها روزبهروز در حال افزایش است؛ از تلفن‌های هوشمند گرفته تا اتومبیل‌های خودران، تجهیزات تولید ربات‌ها و ابزار پزشکی نوین که در همگی آنها تراشه‌ها نقش اساسی ایفا می‌کنند. بیراه نیست اگر بگوییم که تراشه‌ها درحال هدایت زندگی انسان‌ها به سمت هوشمندی هر چه بیشتر هستند. به طور فزاینده‌ای، همان‌طور که برنامه‌ها هوشمندتر می‌شوند، انتظار از تراشه‌ها برای ارائه توان پردازشی بیشتر، بالا و بالاتر می‌رود.
برای داشتن توان پردازشی بیشتر به ریزتراشه‌ای بزرگ‌تر با مساحت بیشتر نیاز است. اما هزینۀ تولید ریزتراشه‌ها با افزایش مساحت آنها بصورت تصاعدی افزایش می‌یابد. از سوی دیگر مدیریت توزیع دما و نقل و انتقال داده روی ریزتراشه‌های بزرگ، دشوارتر است. علاوه بر این، هزینه تولید ریزتراشه با افزایش تیراژ تولید آن، کاهش می‌یابد. بنابراین مقرون به صرفه‌تر است که بجای تولید یک ریزتراشه با کاربردی خاص، بلوک‌های تشکیل دهندۀ آن ریزتراشه، جداگانه تولید شده و کنار هم قرار گیرند تا ریزتراشه مورد نظر ایجاد شود. با توجّه به این‌که معمولاً اکثر این بلوک‌ها در چندین نوع ریزتراشه مختلف استفاده خواهند شد، تیراژ تولید هر بلوک بیشتر از تیراژ تولید ریزتراشه خاص نهایی خواهد بود. همچنین در این حالت می‌توان انواع متنوعی از بلوک‌ها را که تولید آنها در یک کارخانه ممکن نیست را کنار هم قرار داد. همچنین با توجه به توجه این‌که بجای تولید یک ریزتراشه بزرگ، بلوک‌های تشکیل دهنده آن تولیده شده‌اند، مساحت هر بلوک به مراتب کوچک‌تر از ریزتراشه نهایی است و هزینه تولید به شدت کاهش می‌یابد. به این فناوری، سیستم‌های چنددانهای[1] گفته می‌شود؛ معماری به‌هم‌وابسته‌‌ای[2] که از ادغام چند ریزتراشه کوچک یا چیپلت[3] در یک بسته‌بندی[4] ساخته می‌شود. علاوه بر آن‌چه که طراحی تراشه‌ها به روش چند دانه‌ای می‌تواند ریسک و زمان ورود به بازار[5]را کاهش دهد، توان مصرفی سیستم را کاهش داده و امکان ایجاد سریع نسخه‌های جدید از یک محصول را فراهم نماید. این فناوری در حال تبدیل‌شدن به معماری متداول برای کاربردهایی مانند رایانش با عملکرد بالا[6]، وسایل نقلیه خودران، موبایل‌ها و مراکز داده مقیاس بالا[7] است.
شکل1: نمونه‌ای از یک ماژول چنددانهای که نشان‌دهنده زیرلایه‌ای حاوی اتصالات داخلی به همراه چندین دای نصب‌شده روی آن
ادغام اجزای مختلف در یک تراشه چنددانهای
یکی از قابل توجه‌ترین ویژگی‌های تراشه‌های چنددانهای، ظرفیت آنها در ادغام یکپارچه طیفی از اجزای مختلف و ناهمگون است که هر کدام از این اجزا، تخصص منحصربه‌فرد خود را به عملکرد کلی اضافه می‌کنند. این نوع ادغام اجازه می‌دهد که اجزایی مانند پردازنده‌ها، ماژول‌های حافظه، شتاب‌دهنده‌ها، حسگرها و حتی رابط‌های ارتباطی در یک بسته‌بندی واحد و به طور سازگار با یکدیگر عمل نمایند. اجزای مختلفی که می‌توانند درون یک تراشه چنددانه ادغام شوند عبارت‌اند از:
- پردازنده‌ها: واحدهای پردازش مرکزی، واحدهای پردازش گرافیکی و سایر پردازنده‌های تخصصی می‌توانند برای فراهم آوردن قدرت محاسباتی برای وظایف متنوع، از محاسبات عمومی گرفته تا برنامه‌های نیازمند به پردازش گرافیکی پیشرفته، درون یک تراشه چنددانهای ادغام شوند.
- ماژول‌های حافظه: تراشه‌های چنددانهای می‌توانند انواع مختلفی از حافظه را شامل شوند، از جمله حافظه‌های فرّار مانند [8]RAM و حافظه‌های غیرفرّار مانند Flash، که سبب‌ساز افزایش سرعت دسترسی به داده‌ها و ظرفیت ذخیره‌سازی خواهد شد.
- شتاب‌دهنده‌ها[9]: شتاب‌دهنده‌ها، سخت‌افزارهایی تخصصی هستند که می‌توانند برای انجام کارهای محاسباتی ویژه، مانند وظایف مرتبط با هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی به یک تراشه‌ی چنددانهای اضافه شوند که در ضمن مدیریت میزان توان مصرفی، قدرت عملکردی را افزایش دهند.
- حسگرها: ادغام حسگرها، مانند ژیروسکوپ‌ها، شتاب‌سنج‌ها و حسگرهای محیطی به دستگاه‌ها قدرت تشخیص دقیق محیطی و قابلیت‌های حساس به زمینه [10]را فراهم خواهد کرد.
- رابط‌های ارتباطی[11]: تراشه‌های چنددانهای می‌توانند رابط‌های ارتباطی مانند Wi-Fi، بلوتوث و مودم‌های 5G را شامل شوند که در این صورت امکان اتصال به سایر دستگاه‌ها و شبکه‌ها ممکن خواهد شد.
شکل2: انواع اجزای ممکن قابل‌نصب بر روی یک تراشه چنددای
بایستی اذعان نمود که ادغام این اجزای متنوع منجر به خلق گونه‌ای از تراشه‌ها شده است که بسیاری از محدودیت‌های قبلی را پشت سر می‌گذارد و تجربه‌ای جامع و نوین را برای کاربران فراهم می‌کند. استفاده از این فناوری‌ها نه‌تنها در بهبود عملکرد و کارایی محصولات نقش دارد، بلکه در نوآوری‌های آینده و توسعه راه‌حل‌های جدید در طیف وسیعی از صنایع مؤثر است.
رویکردهای ایجاد یک تراشه چنددانهای
برای ایجاد تراشه‌های چنددانهای، رویکردهای مختلفی وجود دارد. یکی از این رویکردها، تفکیک[12] است که در آن یک تراشه بزرگ به تراشه‌های کوچک‌تر (دانهها) تقسیم می‌شود تا بازدهی سیستم در مقایسه با تراشه یکپارچه[13] افزایش یابد. نمونه‌ای از طراحی تفکیک‌شده و ناهمگون[14]، یک سیستم خودرویی است که در آن دانههای مختلف در یک بسته‌بندی برای عملکردهای متفاوت مانند حسگری، تشخیص شی و محاسبات عمومی استفاده می‌شوند.
رویکرد تفکیک‌شده همچنین می‌تواند به طراحی‌های همگن[15] نیز اعمال شود. این امر، فرصت‌های جدیدی برای بهینه‌سازی عملکرد و کارایی را در اختیار طراحان قرار می‌دهد، زیرا اجازه می‌دهد تا هر بخش از سیستم برای انجام وظایف خاص به‌طور مستقل تنظیم و بهینه شود. در یک طراحی همگن، همه دانهها از نظر فناوری تولید مشابه هستند اما می‌توانند برای پردازش موازی یا تقسیم کار بهینه‌سازی شوند. این امکان، به ویژه در محیط‌هایی که به کارایی بالا و پاسخ‌دهی سریع نیاز دارند، بسیار ارزشمند تلقی می‌شود. علاوه بر این، استفاده از رویکرد تفکیک‌شده در طراحی‌های همگن می‌تواند به کاهش هزینه‌های تولید کمک کند، زیرا اجازه می‌دهد از دانههای کوچک‌تر و ارزان‌تر برای تولید حجم بالایی از واحدهای پردازشی استفاده شود. همچنین، این رویکرد می‌تواند به بهبود بازدهی تولید کمک کند، چرا که دانههای کوچک‌تر احتمال کمتری برای داشتن نقص دارند و در نتیجه، نرخ بازدهی بالاتری را ارائه می‌دهند و به تبع آن هزینه تولید آنها کمتر می‌شود.
علاوه بر این، سیستم‌های چنددانهای می‌توانند با مونتاژ کردن دانه‌هایی که با فناوری‌های مختلف تولید شده‌اند، برای دستیابی به عملکرد و کارایی سیستمی بهینه توسعه پیدا کنند. به طور مثال سیستمی را در نظر بگیرید که شامل دانه‌هایی برای محاسبات دیجیتال، آنالوگ و حافظه است که هر کدام با فناوری‌های متفاوتی که برای عملکردشان بهینه است، تولید شده است. این رویکرد بهره‌گیری از ادغام ناهمگن، امکان پذیرش بهترین فناوری‌های موجود برای هر عملکرد را فراهم می‌کند و این امر، به ویژه در پیاده‌سازی‌هایی که نیاز به تخصص‌های مختلف دارند، ارزشمند است. به عنوان مثال، استفاده از فناوری فرایندی بهینه برای محاسبه دیجیتال می‌تواند سرعت و کارایی را افزایش دهد، در حالی که استفاده از فناوری‌های مخصوص برای حافظه می‌تواند به حداکثر رساندن ظرفیت و کاهش مصرف انرژی کمک کند.
پیشرفت در فناوری‌های بسته‌بندی و اتصال، مانند استفاده از بسته‌بندی 2.5D و 3D و استانداردهایی مانند Universal Chiplet Interconnect Express (UCIe) راه را برای ادغام مؤثرتر و کارآمدتر این دانههای متنوع هموار می‌کند که این امکان، نه تنها به بهبود عملکرد کلی سیستم کمک می‌کند بلکه به طراحان اجازه می‌دهد تا با چالش‌های مربوط به مدیریت حرارتی، تداخل سیگنال و پیچیدگی اتصالات آنها به طور موثرتری مقابله کنند. علاوه براین با استفاده از این فناوری‌ها معمولاً حجم و وزن محصول نیز به شدت کاهش می‌یابد. این رویکردهای نوآورانه در ادغام دانهها، افق‌های جدیدی را در طراحی تراشه‌ها به وجود خواهد آورد.
مزایا و کاربردهای کلیدی تراشه‌های چنددانهای
تراشه‌های چنددانهای با رویکرد نوآورانه خود در ادغام نیمه‌هادی‌ها، مزایای متنوعی را در کاربردهای مختلف فراهم می‌سازد. برخی از مزایای این نوع از تراشه‌ها عبارتند از:
- ارتقا عملکردی از طریق ادغام ناهمگن:
- تراشه‌های چنددانهای امکان ادغام اجزای تخصصی در یک بسته‌بندی واحد را فراهم می‌کنند که در نتیجه عملکرد‌هایی که برای وظایف خاص در نظر گرفته شده را بهینه‌سازی خواهند شد.
- دانههای مختلف مانند پردازنده‌های با عملکرد بالا و شتاب‌دهنده‌های اختصاصی می‌توانند با هم کار کنند که در نتیجه بهره‌وری و سرعت کل سیستم، افزایش پیدا خواهد کرد.
- مدیریت مؤثر توان مصرفی و کاهش پراکندگی حرارتی[16]:
- مدیریت توان به صورت محلی در تراشه‌های چنددانهای، این اطمینان را حاصل می‌کند که اجزایی که انرژی زیادی را مصرف می‌کنند، توزیع انرژی در سراسر سیستم را تحت تأثیر قرار ندهند.
- بهبود و کاهش پراکندگی حرارت در تراشه‌های چنددانهای، منجر به افزایش کارایی انرژی و طول عمر قطعات می‌شود.
- ادغام عملکردهای مختلف
- تراشه‌های چنددانهای ادغامِ بدون اختلال عملکردهای متفاوت مانند حافظه، واحدهای پردازشی و رابط‌های حسگری را ممکن می‌سازند.
- عملیات‌های پیچیده می‌توانند در یک بسته‌بندی واحد ساده‌سازی شود که در نتیجه تأخیر در انتقال داده‌ها به حداقل خواهد رسید.
با توجه به مزیت‌های کلیدی که تراشه‌های چنددانهای از خود نشان داده‌اند، استفاده از آنها روزبهروز در حال افزایش است. برخی از کاربردهایی که در دنیای امروزی از تراشه‌های چنددای بهره می‌برند عبارت‌اند از:
- رایانش با عملکرد بالا
تراشه‌های چنددانهای سبب تقویت توانایی‌های ابررایانه‌ها شده و امکان شبیه‌سازی، تحلیل داده‌ها و انجام تحقیقات علمی پیچیده را فراهم می‌آورند. همچنین محاسبات و شبیه‌سازی‌های پیچیده تسریع خواهند شد که این امر منجر به پیشرفت در زمینه‌های علمی مختلف می‌شود.
- دستگاه‌های موبایل و پوشیدنی‌ها[17]
تراشه‌های چنددانهای دستگاه‌های موبایل و پوشیدنی‌ها را قادر می‌سازد با ادغام عملکردهای مختلف مانند پردازش، حافظه و ارتباط در طراحی‌های فشرده شده، روزبهروز پیشرفته‌تر شوند و از سرعت پردازشی و پاسخگویی بهتری برخوردار گردند. همچنین سبب خواهد شد عمر باتری این دستگاه‌ها نیز افزایش چشمگیری داشته باشد.
- الکترونیک خودرو
تراشه‌های چنددانهای نقش محوری در الکترونیک خودرو ایفا می‌کنند و ادغام ویژگی‌های ایمنی، سیستم‌های سرگرمی و ارتباطات را ممکن می‌سازند. همچنین استفاده از این نوع تراشه‌ها سبب‌ساز پیشرفت‌های عملکردی و افزایش کارایی در سیستم‌های پیشرفته کمک راننده[18] خواهد بود.
- دستگاه‌های اینترنت اشیا
دستگاه‌های اینترنت اشیایی که از تراشه‌های چنددانهای بهره می‌بردند، این امکان برایشان فراهم می‌گردد که حسگرها، پردازنده‌ها و اجزای ارتباطی مختلف با یکدیگر ادغام شوند. همچنین این نوع از تراشه‌ها توسعه دستگاه‌های هوشمند برای اتوماسیون خانگی، نظارت صنعتی و کاربردهای بهداشتی را تسهیل می‌کنند.
نهایتاً بایستی اذعان کرد استفاده از تراشه‌های چنددانهای در کاربردهای امروزی که روزبهروز نیز در حال افزایش است، نشان‌دهنده یک تغییر پارادایم در طراحی الکترونیک است که نوآوری هر چه بیشتر را ممکن ساخته و توانمندی‌های فناوری‌های مدرن را افزایش می‌دهد. با پذیرش این فناوری تحول‌آفرین توسط صنایع، ظرفیت برای پیشرفت‌های بیشتر نیز ممکن و ادامه‌دار خواهد شد و سازندگان خواهند توانست که محصولاتی را طراحی کنند که پیش از این به دلیل محدودیت‌های فناوری یا هزینه‌های تولید برای آنها امکان‌پذیر نبوده‌است.
چالش‌های توسعه و پیاده‌سازی تراشه‌های چنددانهای
در طراحی و توسعه تراشه‌های چنددانهای چالش‌ها و موانعی وجود دارد که مسیر پیشرفت و نوآوری را در این فناوری با محدودیت‌ها و مشکلاتی مواجه می‌سازد. با این حال، با پیشرفت‌های مداومی که در صنعت میکروالکترونیک شکل گرفته است، تا حدی طراحان توانسته‌اند بر این چالش‌ها غلبه کنند و راه‌حل‌های مؤثری را برای توسعه و پیاده‌سازی موفقیت‌آمیز تراشه‌های چنددانهای به وجود آورند. در ادامه به بررسی این چالش‌ها و راهکار‌های غلبه بر آنها خواهیم پرداخت.
تراشه‌های چنددانهای با چالش‌هایی مرتبط با مدیریت حرارت و پراکندگی حرارت به دلیل چیدمان فشرده چندین تراشه (دانه) در یک بسته‌بندی واحد روبرو هستند. همان‌طور که تراکم اجزا افزایش می‌یابد، حرارت تولید شده نیز افزایش می‌یابد. این امر می‌تواند منجر به ایجاد نقاط داغ و نابرابری‌های حرارتی شود که بر عملکرد و قابلیت اطمینان سیستم تأثیر منفی خواهد داشت. تکنیک‌های بسته‌بندی پیشرفته مانند بسته‌بندی Fan-Out، بسته‌بندی 2.5D و 3D، با بهبود تراکم اتصالات، کاهش فرم فاکتور[19]و بهبود پراکندگی حرارتی به این چالش‌ها پاسخ می‌دهند. این تکنیک‌ها امکان ادغام دانهها را برای مدیریت مؤثر حرارت فراهم می‌کند. همچنین راه‌حل‌های حرارتی نوآورانه، از جمله پخش‌کننده‌های حرارتی و مواد پیشرفته با هدایت حرارتی بالا به منظور مدیریت دفع حرارت به کار گرفته می‌شوند. این راه‌حل‌ها به طور مؤثری حرارت را از اجزای حیاتی دور می‌کنند، مانع از ایجاد گلوگاه‌های حرارتی شده و سبب پایداری عملکرد تراشه می‌شود.
یکی دیگر از چالش‌های پیش‌رو، حفظ یکپارچگی سیگنالِ درون تراشه چنددانهای است که به علت اتصالات پیچیده‌ای که بین دانههای مختلف وجود دارد، ممکن است پدید آید. انتقال داده‌ها با سرعت بالا بین دانهها می‌تواند منجر به تخریب سیگنال، نویز، تداخل متقابل و یا تضعیف سیگنال شود که در نهایت بر عملکرد کلی سیستم و قابلیت اطمینان داده‌ها تأثیر‌گذار خواهد بود. روش‌های طراحی اتصالات سرعت بالا[20]، از جمله سیگنال‌دهی تفاضلی[21]، کنترل امپدانس[22] و تکنیک‌های اکولایزری[23]به مقابله با چالش‌های یکپارچگی سیگنال می‌پردازند. این راه‌حل‌ها کیفیت سیگنال را بهینه‌سازی کرده، خطاهای انتقال داده را کاهش داده و قابلیت اطمینان تراشه‌های چنددانهای را افزایش می‌دهند.
همچنین آزمایش جداگانه هر یک از دانههای یک تراشه چنددانهای ممکن است مشکلاتی به وجود آورد و اختلال یا شکست در یک دانه می‌تواند بر کل بسته‌بندی تأثیر بگذارد و منجر به کاهش نرخ بازده شود. طراحان سعی می‌کنند با ابزارهای شبیه‌سازی و مدل‌سازی در سطح سیستم، به پیش‌بینی رفتار تراشه‌های چنددانهای بپردازند. این ابزارها به طراحان امکان می‌دهند تا خصوصیات حرارتی، انتشار سیگنال و عملکرد کلی را شبیه‌سازی کنند و این امر کمک خواهد کرد که چالش‌های احتمالی قبل از پیاده‌سازی فیزیکی شناسایی شوند. با بهینه‌سازی طراحی‌ها بر اساس نتایج شبیه‌سازی، کارایی افزایش یافته و هزینه‌ها کاهش پیدا خواهد کرد. استفاده از این ابزارها امکان پذیرش یک رویکرد مهندسی مبتنی بر شواهد را فراهم می‌آورد که در آن تصمیمات طراحی بر پایه داده‌های دقیق و تحلیل‌های قابل اعتماد استوار هستند. این امر، به ویژه در پروژه‌های پیچیده که در آنها تعامل بین اجزای مختلف می‌تواند تأثیر قابل‌توجهی بر عملکرد نهایی داشته باشد، اهمیت دارد.
علاوه بر این، با پیشرفت‌های اخیر در تکنولوژی شبیه‌سازی و مدل‌سازی، ابزارهای جدیدی معرفی شده‌اند که قابلیت‌های پیشرفته‌تری برای مدل‌سازی دینامیک‌های پیچیده، از جمله ادغام ناهمگن و تعاملات بین تراشه‌ای، ارائه می‌دهند. این ابزارها به طراحان امکان می‌دهند تا با دقت بیشتری پیامدهای طراحی‌های خود را پیش‌بینی کرده و به سمت سیستم‌هایی با عملکرد بالاتر، مصرف انرژی کمتر، و قابلیت اطمینان بهتر حرکت کنند. در نهایت، به کارگیری این ابزارها در فرایند طراحی نه تنها به مهندسین اجازه می‌دهد تا با چالش‌های فنی موجود به طور مناسب‌تری مقابله کنند، بلکه همچنین امکان ابتکار و نوآوری را در طراحی سیستم‌های الکترونیکی فراهم می‌آورد، که این امر به نوبه خود به پیشرفت‌های قابل‌توجهی در صنعت میکروالکترونیک منجر می‌شود.
چشم‌انداز آینده فناوری تراشه‌های چنددانهای
تأثیر فناوری تراشه چنددانهای بر صنعت میکروالکترونیک در آستانه تحولی بنیادین قرار دارد. با افزایش کاربردهایی که به سمت بهره‌مندی هر چه بیشتر از مزایای تراشه‌های چنددانهای حرکت می‌کنند، تقاضا برای استفاده از اجزای تخصصی مورد استفاده در تراشه چنددانهای و راه‌حل‌هایی برای بسته‌بندی کردن این اجزا در کنار هم افزایش می‌یابد. این امر منجر به همکاری هرچه بیشتر بین شرکت‌های نیمه‌هادی، تأمین‌کنندگان مواد و متخصصان بسته‌بندی خواهد شد تا تلاش خود را برای توسعه رویکردهای استاندارد و طراحی تراشه‌های چنددانهای معطوف کنند. هرچه که فناوری به بلوغ بیشتری می‌رسد و تکنیک‌های بسته‌بندی تراشه‌ها به طور مداوم به تکامل و پیشرفت خود ادامه می‌دهد، ادغام چند دانه‌ای در آینده نیز بهتر، آسان‌تر و در دسترس‌تر خواهد شد. نوآوری‌ها در بسته‌بندی، مانند اتصالات با فاصله بسیار نزدیک‌تر، راه‌حل‌های حرارتی بهبود یافته و فرایندهای تولید پیشرفته، راه را برای فضای کمتر و عملکرد بهتر هموار می‌کنند. همچنین صنعت الکترونیک با احتمال خوبی شاهد تغییر در روش‌های طراحی، با تأکید بر معماری‌های ماژولار و مقیاس‌پذیر خواهد بود که از قابلیت‌های تراشه‌های چنددانهای استفاده می‌کنند. این امر سبب خواهد شد شرکت‌های کوچک‌تر و استارت‌آپ‌ها بتوانند سیستم‌های پیچیده‌ای را بدون نیاز به تأسیسات تولید گسترده ایجاد کنند. همچنین فناوران می‌کوشند در طراحی تراشه‌های چنددانهای به سطحی برسند که امکان قرار دادن اجزای تخصصی متنوع‌تر در یکپارچه‌سازی ناهمگن افزایش یابد. این دستاورد سبب خواهد شد که کاربران نهایی بتوانند دانههای خاصی را برای برآوردن نیازهای منحصر به فرد خود ترکیب و استفاده نمایند.
در پایان بایستی بیان کرد اگرچه طراحی تراشه‌های چنددانهای با چالش‌ها و موانعی رو‌به‌رو است، چالش‌هایی که غلبه بر آنها بعضا هزینه‌بر و بسیار سخت می‌باشد، اما آینده فناوری طراحی تراشه‌های چنددانهای روشن است؛ فناوری که سبب تحول پارادایمی درنحوه طراحی، تولید و یکپارچه‌سازی سیستم‌های الکترونیکی خواهد شد و این تحول، نه تنها به نفع بازیگران مستقر صنعت میکروالکترونیک خواهد بود، بلکه فرصت‌هایی را برای ورود شرکت‌های جدید جهت مشارکت در چشم‌انداز پویای میکروالکترونیک مدرن نیز باز می‌کند.
[1]Multi- die systems
[2]Interdependent architecture
[3] Chiplet
[4] Package
[5] Time to market
[6] High-performance computing- HPC
[7] Hyper scale data centers
[8] Random Access Memory
[9] Accelerator
[10] Context-sensitive functionalities
[11] Communication Interfaces
[12] Disaggregation
[13] Monolithic dies
[14] Heterogeneous
[15] Homogeneous
[16] Heat dissipation
[17] Wearable یک دستگاه الکتریکی هوشمند (وسیله‌ای الکترونیکی مجهز به میکرو کنترلر) است که نزدیک یا روی سطح پوست قرار می‌گیرد. این دستگاه‌ها توانایی شناسایی و جمع‌آوری، تجزیه و تحلیل و انتقال اطلاعات را دارد. به‌طور مثال اطلاعاتی در مورد علائم حیاتی بدن موجود زنده یا هر نوع اطلاعات محیطی دیگر که می‌توانند بلافاصله در اختیار کاربر قرار گیرند.
[18] Advanced driver assistance systems
[19] فرم فاکتور جنبه‌ای از طراحی سخت‌افزار است که اندازه، شکل و دیگر مشخصات فیزیکی قطعات به خصوص در لوازم الکترونیکی مصرفی و بسته‌بندی الکترونیکی را تعریف و تشریح می‌کند.
[20] High-speed interconnect
[21] Differential signaling
[22] Impedance control
[23] Equalization techniques