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Chiplet符合目前国情:芯原戴伟民谈UCIe标准对中国半导体产业的意义
随着近年来先进工艺演进到了3nm、2nm,用提升晶体管密度来提高性能的做法遇到了瓶颈,摩尔定律开始放缓甚至停滞。Chiplet可以像拼接乐高积木一样,用封装技术将不同工艺的模块化芯片整合在一起,然而要实现更大范围内的应用需要标准化的裸片互联协议和接口标准。今年三月,国际芯片巨头们成立了专注Chiplet开放互联协议标准的UCIe联盟,中国厂商能否加入?
www.eet-china.com, Apr. 02, 2022 –
几十年来,半导体行业一直按照摩尔定律的规律发展着,芯片制造商凭借工艺技术的迭代,每18个月令芯片性能提升一倍。但随着近年来先进工艺演进到了3nm、2nm,用提升晶体管密度来提高性能的做法遇到了瓶颈,摩尔定律开始放缓甚至停滞。产业开始思考将不同工艺的模块化芯片,像拼接乐高积木一样用封装技术整合在一起,在提升性能的同时实现低成本和高良率,这就是Chiplet。
Chiplet在国内常被译为芯粒或小芯片。早在2015年,Marvell创始人之一周秀文(Sehat Sutardja)博士曾提出Mochi(Modular Chip,模块化芯片)架构的概念,这是Chiplet最早的雏形。
之后AMD在2018年将CPU、GPU等部件分成更小的组件组合成SoC,Chiplet自此正式应用在商业化产品中。如下图由7nm和14nm打造的Chiplet芯片,与完全由7nm打造的芯片相比成本大约降低了50%。
然而Chiplet要实现更大范围内的应用,需要混合来自多家芯片厂商或多个工艺节点的裸片,可能会涉及到多家各种功能芯片的设计、互连、接口,如何界定这些裸片的互联协议和接口标准?众多的芯片厂商此前都在发展自己的互联标准,如Marvell在推出模块化芯片架构时采用的Kandou总线接口;英伟达用于GPU高速互联的NV Link方案;英特尔免费向外界授权的AIB高级接口总线协议;台积电和Arm合作推出的LIPINCON协议;AMD也有Infinity Fabrie总线互联技术,以及用于存储芯片堆叠互联的HBM接口等等......没有统一的规范,导致Chiplet生态发展受阻。
Chiplet终于有了标准
2020年,英特尔在加入由 Linux 基金会主办的美国 CHIPS 联盟后,曾免费提供 AIB 互连总线接口许可,以支持 Chiplet 生态系统的建设。但由于该接口许可需要使用英特尔自家的先进封装技术EMIB,其他厂商一直心存顾虑,导致AIB标准未能普及。



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