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Chiplet真正的機遇和挑戰
(2025年3月15日更新)

全球主要芯片制造商昨天宣布,他們正在合作Chiplet參與該計劃的公司包括技術創建行業標準ASE、AMD、Arm、Intel、新的行業標準將被命名為高通、三星電子和臺積電UCIe,這個標準可能會帶來Chiplet再次改變。

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Omdia全球數據顯示Chiplet到2024年,市場預計將達到58億美元,到2035年將達到570億美元。AMD 2021年重磅宣布Chiplet以來,Chiplet潮流不斷沖擊半導體行業,現在Chiplet已擴展到許多半導體公司。

Chiplet是站在fab一種解決摩爾定律失效問題的方案。2014年,華為海思和臺積電CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)合作產品已產品。即使在上世紀末,多芯片技術也得到了研究。除華為外,其他中國公司也在關注它Chiplet,稱之為中國集成電路的重大機遇。

去年,AMD發布了其3D這是封裝技術AMD用于與臺積電聯合研發CPU包裝技術,AMD Ryzen9 5900x處理器使用3DChiplet,其采用了64MBL3緩存堆疊64MBSRAM,可用于16核處理器L3緩存增加三倍。這種包裝使晶體管的排列密度比傳統的2倍D包裝高200倍。

英特爾早在去年就使用了它Foveros的Chiplet方法推出了3D CPU平臺。這在一個包裝中結合了個nm處理器內核和4個22nm處理器內核。

國內公司積極追趕

國內公司也在積極關注Chiplet。有關人士表示,在后摩爾時代,Chiplet它給我國集成電路產業帶來了許多發展機遇。眾所周知,先進工藝的設計和生產成本很高,高端工藝主要由少數領先的晶圓廠供應,產能往往有限。在成本和供應有限的情況下使用Chiplet這種節點將有不同的工藝節點die混合包裝是未來芯片的重要趨勢之一。

華為是中國最早的嘗試Chiplet海思半導體在早期與臺積電合作Chiplet技術,在技術封鎖下,Chiplet它可能成為華為克服困難并保持動力的解決方案。去年,據報道,華為正在嘗試疊加雙芯片,并將使用3DMCM封裝的Chiplet。

除了華為,國內其他半導體公司也取得了驚喜。國內公司芯動科技表示,國內首款高性能服務器級顯卡GPU風華一號回片測試成功。GPU使用了INNOLINK chiplet芯動科技推出的國產標準包裝技術,制造不同功能和工藝Chiplet模塊化包裝成異構集成芯片。

此外,芯原科技在中國也是為數不多的Chiplet采用芯片設計的公司Chiplet從定義到流片返回,架構設計和推出的高端應用處理器平臺花了12個月的時間。芯原科技表示,公司高端應用處理器平臺集成了大量IP,包括NPU、ISP、視頻處理器、顯示控制器等。該平臺主要用于手機、平板電腦、筆記本電腦等應用,也適用于自動駕駛。

芯原科技董事長戴偉民曾表示,Chiplet該項目非常適合汽車產品,將計算和功能模塊制成積木Chiplet,每一顆Chiplet單獨做好汽車規則驗證工作,然后在升級汽車芯片時,像積木一樣組裝,性能要求越高,添加越多Chiplet每次升級都不需要重新設計一個大芯片,然后重新規范過程。這種模式還可以提高汽車芯片的可靠性。

Chiplet不會引領市場

前面提到,AMD、臺積電,英特爾,Marvell已開發或演示使用等。Chiplet設備。Chiplet除了產品進步,還有很多瓶頸。

此前,由于生態系統問題、缺乏標準等因素,行業對Chiplet限制使用。

Chiplet目標是集成預開發的芯片IC為了減少產品開發的時間和成本,可以在不同的節點上具有不同的功能。客戶可以混合和匹配Chiplet,并使用die到die連接它們的互聯方案多年。AMS代理,幾家公司推出了類似的公司Chiplet然而,該模型朝著不可預測的方向發展。

對于高級設計,行業通常會開發電影系統(SoC),設計公司可以縮小每個節點的不同功能,并將其包裝在單芯片上,但這種方法在每個節點中變得越來越復雜和昂貴。Chiplet發展的主要原因是它無法跨越的本質。

由于設備類型和數量的增加,并非所有產品都采用基于小芯片的方法。在某些情況下,單片芯片仍將成為成本最低的選擇。開發基于Chiplet產品需要好的Die、EDA、芯片到芯片互連技術。目前,垂直整合公司正在研究中Chiplet,并非所有公司都有內部組件。需要大量的時間和資源來找到必要的部分并整合它們。

如果這個行業想要轉向支持,基于轉向支持Chiplet不同的公司必須開始共享芯片的集成系統IP。這是一個很大的障礙,它違背了過去的商業傳統。即使建立了標準接口,也需要設計公司和制造公司的共同努力。

本次,Intel、AMD等一些公司提出新的Chiplet標準UCIe我們應該很快看到改善這種困境的技能Chiplet新一波爆發。

總的來說,單片芯片已經達到了先進的工藝,很少有公司能夠在高級節點上負擔得起高昂的成本。Chiplet成本空間相對較大,將是補充方案。與其說是Chiplet是未來的主流,不如說Chiplet它將為中國集成電路企業在發展平臺期提供另一種思維方式。

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