فعالان صنعت به‌جای تلاش برای بهبود کارایی از طریق بهبود طراحی و ساخت خود تراشه‌ها، سعی در افزایش سرعت و کارایی با بهبود اتصال‌ها دارند گروهی از محققان راهکار جدیدی را برای افزایش سرعت اتصال قطعات سخت‌افزاری مطرح می‌کنند که به‌صورت حذف کامل بورد چاپی مطرح می‌شود.

پانیت گاپتا و سوبرامانیان لایر مقاله‌ای در مجله‌ی IEEE Spectrum منتشر کرده و ایده‌ی جایگزینی PCB با قطعه‌ی سیلیکونی واحد را مطرح کردند. آن‌ها ادعا می‌کنند که با روش جدید می‌توان کل سیستم را در یک ویفر ثابت تولید کرد.

پردازش در مقیاس ویفر ایده‌ی استفاده از یک ویفر سیلیکونی کامل را برای ساخت یک قطعه‌ی بزرگ سخت‌افزاری (مثلا GPU) مطرح می‌کند.در این مقاله محققان ادعا کرده اند که با این روش می‌توان به نتایج بهتری در فاکتورهای بازده، کارایی و مصرف انرژی دست یافت.

گروه محققان در ابتدای مقاله‌ی خود به چالش‌های استفاده از مادربرد در سیستم‌های کامپیوتری اشاره می‌کنند. آن‌ها مواردی همچون نیاز به نصب تراشه‌ی فیزیکی در فضایی ۲۰ برابر بزرگ‌تر از پردازنده‌ی مرکزی اشاره کردند. شایان ذکر است، ابعاد اصلی پردازنده همیشه بسیار کوچک‌تر از قطعه‌ی فیزیکی هستند که تراشه‌ روی آن نصب می‌شود.استفاده از قطعات مونتاژی برای تراشه‌ها (که امروزه برای نصب تراشه روی PCB انجام می‌شود) فضای حرکت سیگنال‌های تراشه به تراشه را به مقدار ۱۰ برابر افزایش می‌دهد. درنتیجه سرعت و حافظه با مانع بزرگی روبه‌رو می‌شوند.همین چالش، بخشی از مشکل بزرگی در دنیای سخت‌افزار به‌نام «دیوار حافظه» یا «Memory Wall» محسوب می‌شود.

فرایند HBM‌ برای حل چالش بالا مطرح شد و پهنای باند رم بسیار بالایی را ارائه می‌کند. در این رویکرد فاصله‌ی رم با CPU کاهش پیدا می‌کند و مسیرهای عریض‌تری برای عبور سیگنال در اختیار حافظه‌ خواهد بود.از چالش‌های دیگر تراشه‌های مونتاژی می‌توان به خنک‌کنندگی آن‌‌ها اشاره کرد.

محققان ادعا می‌کنند که اینترپوزرهای (Interposer) سیلیکونی راهکاری غلط برای ارتباط قطعات سخت‌افزاری هستند. آن‌ها به‌جای این رویکرد، پیاده‌سازی همه‌ی قطعات از پردازنده، حافظه، آنالوگ، RF و دیگر چیپلت‌ها را به‌صورت مستقیم روی یک ویفر پیشنهاد می‌دهند. درنتیجه قطعات به‌جای محدود شدن اتصال در پایه‌های لحیم‌کاری، از ستون‌های مسی در ابعاد میکرومتر استفاده می‌کنند که به‌صورت مستقیم در ماده‌ی سیلیکونی قرار می‌گیرد.