Chiplet被公认为后摩尔时代半导体行业的最佳解集之一

摩尔定律是半导体圈中广为人知的定律。多年前，它似乎是一条定律“铁律”引导社会走向科技文明。然而，近年来，摩尔定律似乎即将结束，无论是对尖端技术的快速创新需求，还是制造技术无限接近临时物理限制。

尽管人们试图增加更多的核心、驱动芯片BAV103内的线程，或使用加速器跟上摩尔定律，但似乎无法避免其衰落。Chiplet(芯粒)在人们希望的目光下闪耀，为摩尔定律唱衰提供了新的论调。

据报道，为了加快Chiplet的安全化与可行性，欧洲正在加速推动Chiplet新标准。弗劳恩霍夫协会是德国乃至欧洲最大的应用科学研究机构，最近是研究机构“新型可靠电子产品分布式制造”目的是研究项目Chiplet设计和包装产品创造安全标准。

究竟什么是Chiplet？它独特的魔力能为欧洲创造新的标准吗？

Chiplet概念源于Marvell周秀文博士是创始人ISSCC2015上提出的Mochi（ModularChip，模块化芯片架构经过几年的发展，Chiplet概念逐渐成熟，被解释为功能电路块，也被称为“小芯片”或“芯粒”。根据工作原理，该技术可以使一个功能丰富、面积大的裸芯片（die）将多个芯粒分成多个芯粒，将预先生产的芯粒组合在一起，然后以先进包装的形式（如3D)集成包装，形成更先进的系统芯片。

作为一种具有光明未来的跨时代技术，Chiplet它有三大显著优势：

1.成品芯片的良品率大幅提高

在芯片晶体管数量飙升的背景下，Chiplet超大芯片可根据不同的功能模块切割成独立的小芯片，然后单独制造。这样既能有效提高产量，又能有效降低成本。

2.降低芯片设计的复杂性和设计成本

在芯片设计阶段，将进行大规模设计SoC根据不同的功能模块分解成芯粒，部分芯粒可实现类似的模块化设计，可重复使用，大大降低了芯片的设计难度和成本，有利于后续产品的迭代，加快了产品的上市周期。

3.降低芯片的制造成本

将SoC进行Chiplet化学后，可根据需要选择合适的工艺独立制造，然后通过先进的包装技术进行组装。

凭借上述优势，摩尔定律的经济效益有望延续Chiplet被公认为后摩尔时代半导体行业的最佳解集之一。在这种趋势下，许多芯片巨头进入了该局Chiplet在产业链上下游企业的共同推动下，Chiplet已加速进入商业应用。AMD使用Chiplet概念可能是目前最成功的案例。2017年，AMD第一代已经推出Epyc服务器处理器Naples，在单个包装中有四个类似的类别CPU；到2019年AMD第二代又推出了EPYC处理器Rome，其使用了8块CPU使用14个芯片的芯片nm工艺，内包装CPUChiplet使用7nm为了提高速度和效率，晶体管的处理器性能是当时英特尔同类产品的两倍多。Chiplet今年第二季度的优势AMD的CPU市场份额已达31.4%(往年同期为25.3%)。

除了AMD另外，英特尔.三星等公司纷纷创办自己的公司Chiplet生态系统并获得了巨大的产品价值和收入。苹果于2022年3月自主研发M1Ultra将Chiplet再次推上风口浪尖，用ChipletM芯片的设计取得了巨大的成功，创新了个人计算机行业。

为了推进Chiplet应用于行业，今年3月AMD、Google云、ARM、微软、Meta、高通等行业巨头联合成立行业联盟，正式推出通用Chiplet的标准规范“UCIe”，然后联盟成员继续扩大。到目前为止，UCIe联盟吸收了12家行业巨头，成立了6个工作组，旨在打造更全面的工作组Chiplet生态系统。

诚然，Chiplet它有广阔的市场应用前景，但也给人们带来了新的技术问题。如何连接多个芯片，最终将异构集成到大芯片中，是行业亟待解决的问题，主要体现在以下两个方面。

1.互联

芯粒之间如何高速无缝互联？Chiplet技术着陆的关键。芯片设计公司需要确保高数据吞吐量、低数据延迟和低误码率，并考虑能效和连接距离。

2.封装

如何把多个Chiplet有效包装，最大限度地解决散热问题至关重要。热源主要有三个地方：一是提高包装体内的总热功耗；二是芯片采用2.5D/3D堆叠增加了垂直路径的热阻；第三，更复杂SiP跨尺度和多物理场的热管理设计更为复杂。

随着摩尔定律的经济效应越来越低，Chiplet技术将成为未来芯片开发的主流方向，Chiplet市场前景广阔。根据研究机构Omdia报告显示，未来十年采用Chiplet处理器芯片的全球市场规模将达到58亿美元。

不可否认，芯片在一定程度上扮演着人类科技的角色“拓荒者”带领人类一步测量高科技山峰，现在Chiplet有望赋予芯片更强的生命力，让人类继续依赖它“进化”芯片有更多的机会探索技术。Chiplet我们不知道科技能发展到什么程度。让时间给我们答案。

行业时代欧洲创造摩尔定律芯片

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