Chiplet的崛起之路，如何突破困局？

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半导体行业对Chiplet（芯粒）的优势赞不绝口，包括更快的上市时间、更出色的性能以及更低的功耗，但要在定制化和标准化之间找到恰当的平衡，其难度远超最初的预期。

www.laoyaoba.com, May. 05, 2025 – 

商用Chiplet市场要真正腾飞，需要对Chiplet的独立运作和整体运作方式有更深入的理解。需要一种一致的方式将Chiplet彼此连接，并将其连接到各种其他组件，对其进行特性描述，以便它们能够在多种设计中重复使用，并对其进行封装和测试。最重要的是，需要一种在设计过程伊始就更轻松地完成所有这些工作的方法。虽然这与软核（Soft IP）市场有一些相似之处，但转向本质上是强化IP集合的市场需要更多的结构和热分析、更多的物理知识，以及对所有组件的封装和最终使用方式有更深入的理解。

"每个Chiplet都是一块独立的硅片，但它也是主系统内部的一个子系统。它很独特，因为它不像SoC里的子系统。"Cadence工程师Moshiko Emmer说道，"它必须在某种程度上保持独立。你需要单独流片。之后你还需要拿回硅片。在将它集成到主系统之前，你至少需要对其进行彻底的测试和调试，这意味着它必须具备一些独立的功能，或者说所有的控制功能，所以这里需要一些复杂的架构。"

如今，多芯片组件的标准很少，大多数是由大型系统和高性能计算（HPC）处理器公司开发的，主要使用内部开发的Chiplet。这种情况预计在未来几年内会有所改变，但这将取决于更标准化的芯片集成方案的普及，这样就无需从头开始开发所有组件了。

"例如，如果你看一下架构标准，就会发现Arm Chiplet系统架构（CSA）是两个Chiplet之间架构通信的重要因素。"Moshiko Emmer说道，"UCIe是允许进行这种通信的物理接口，你可以设计一个带有Chiplet 但不带有UCIe的2.5D和3D芯片。缺乏标准化的问题在于，你可以构建定制解决方案，就像大型和超大规模公司正在构建的那样，这给了他们很大的灵活性，因为只要物理连接并符合他们定义的某些架构规范，他们就可以做任何他们想做的事情。他们可以在两个不同的Chiplet之间通信。他们可以进行3D通信。他们可以进行2.5D通信。如果是多个Chiplet，他们可以进行不同类型的集成。"

标准化将有助于使这种方法更加普及。"标准化可以实现规模经济。"他说，"你可以吸引更多参与者参与其中。我们有很多公司参与硅片市场竞争，尤其是与20年前相比，你可以看到软件领域也发生了类似的情况。软件最初是由大公司驱动的，后来每个人都拥有一台电脑，就像大学里两个孩子坐在车库里发明了谷歌。你在硅片领域很少看到这种情况。这要困难得多，因为你需要更多的资金。另一方面，采用标准化的Chiplet技术，可以让规模较小的参与者以及目前不从事硅片业务的大型参与者加入游戏。"

Chiplet技术也为更多行业合作打开了大门。"理论上，这是一个好主意，因为如果我不需要尖端工艺技术来实现某些功能，那么我可以在较旧的工艺技术上构建Chiplet。"Rambus的杰出发明家Steven Woo说道，"内存标准就是一个例子。DDR4会在市场上销售10年，因此速度范围已经明确，一段时间后速度不会再变快。所以，我实际上并不需要尖端工艺技术来构建内存控制器、接口等等。也许我可以把它们放在Chiplet上，然后继续沿用较旧的工艺节点。既然标准规格没有变化，我又何必费心去做呢？"

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