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[導讀]日前,在IC CHINA 2020的開幕式上,芯原股份創始人、董事長兼總裁戴偉民詳細解讀了Chiplet芯粒這一新技術,剖析了Chiplet時下的新機遇。

在摩爾定律的指引下,芯片上集成的晶體管數量不斷超越人們的想象,芯片性能也不斷升級,同時成本逐年下降。

但隨着半導體制造工藝的不斷升級,從7nm、5nm到3nm等延伸下去,越來越接近物理極限,而工藝提升所帶來的成本效益也越來越不明顯,僅靠工藝節點提升已無法滿足市場需求。如何讓芯片繼續提升算力同時降低成本?業界需要在其他途徑上再想對策。

Chiplet芯粒技術就是一個新的探索。

日前,在IC CHINA 2020的開幕式上,芯原股份創始人、董事長兼總裁戴偉民詳細解讀了Chiplet芯粒這一新技術,剖析了Chiplet時下的新機遇。

Chiplet最早由Marvell創始人周秀文提出,在ISSCC2015上,周秀文率先提出MoChi(Modular Chip,模塊化芯片)架構的概念。據戴偉民介紹,MoChi是許多應用的基準架構,包括物聯網、智能電視、智能手機、服務器、筆記本電腦、存儲設備等。

戴偉民認為,先進工藝中只有22nm、12nm和5nm這三個工藝節點是“長命節點”,其他中間節點的“壽命”都比較短。而且,並非每種芯片都需要5nm這樣的尖端工藝,因為不是每一家公司都能負擔起5nm工藝的成本,於是Chiplet這種將不同工藝節點的die混封的新形態是未來芯片的重要趨勢之一。

據戴偉民介紹,目前將Chiplet運用做得最好的是AMD。在一塊芯片上,CPU用的是7nm工藝,I/0則使用的是14nm工藝,與完全由7nm打造的芯片相比成本大約降低了50%。

“AMD是最會做大芯片的公司,連它都能接受小芯片,這很好的證明了Chiplet的發展前景。”戴偉民表示。

戴偉民在演講中還特別強調,封裝和接口對於Chiplet的重要性。台積電的CoWoS技術和英特爾的Foveros 3D立體封裝技術都為Chiplet的發展奠定了基礎,接口則代表了標準問題,芯片拼接在一起需要有一致的互聯協議。所以,戴偉民表示,何時切入Chiplet領域很關鍵,如果過早切入,則沒有標準可以依靠,設計好的成品可能會面臨日後的接口不匹配等問題。

不過,整體來看,Chiplet給半導體全產業鏈都帶來了新的機會。戴偉民指出,芯片設計環節能夠降低大規模芯片設計的門檻;半導體IP授權商能升級為Chiplet供應商,提升IP的價值且有效降低芯片客户的設計成本;芯片製造與封裝環節能夠增設多芯片模塊(Multi-Chip Module,MCM)業務,Chiplet迭代週期遠低於ASIC,可提升晶圓廠和封裝廠的產線利用率;標準與生態環節,則能夠建立起新的可互操作的組件、互連、協議和軟件生態系統。例如,作為IP供應商的芯原提出了IP as a Chip(IaaC)的理念,旨在以Chiplet實現特殊功能IP從軟到硬的“即插即用” ,解決7nm、5nm及以下工藝中性能與成本的平衡,並降低較大規模芯片的設計時間和風險。

據Omdia報告,2018年Chiplet市場規模為6.45億美元,預計到2024年會達到58億美元,2035年則超過570億美元,Chiplet的全球市場規模正在井噴式增長。

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