奇异摩尔:协同产业链构建Chiplet生态圈

2022-08-01 10:13:16 奇异摩尔

作为应对摩尔定律放缓、芯片性能、成本双重挑战,Chiplet已被公认为后摩尔时代半导体产业的最优解集之一。在国际巨头引领,产业链上下游企业的共同推进下,一场将席卷全球的Chiplet产业链革命,正在酝酿、成型。

 

Chiplet:应对高性能芯片市场挑战

 

摩尔定律趋缓和登纳德缩放比例定律停滞的双重影响下,传统方式推进芯片性能带来的“经济效益”锐减。在高性能计算、自动驾驶、元宇宙等苛求芯片算力、功耗比的领域,开始面临着共同挑战

 

单位算力与数据量增速的矛盾人工智能、大数据、5G 等技术发展,使数据量呈指数级增加,而单位算力的增速却愈发迟缓。基于异构计算和异构集成,Chiplet 能帮助增加芯片核心单元面积,提高单芯片算力,被认为是目前除传统的先进制程进化(算力堆叠)外,提高单位算力的最有效途径。


性能和功耗比提升的矛盾芯片性能的提升会伴随着功耗的大幅增长,从而导致应用场景碎片化,无法摊薄芯片成本。而异构计算以硬件作为算力资源,主动适配软件需求,针对不同功能的系统模块,选择性价比最高的解决方案,大幅提升了数据传输效率,降低系统功耗,达成了经济效益与系统性能的最优解。


研发成本和交付周期增加随着先进制程的进步,芯片制造成本与研发投入也大大增加。目前,5nm芯片的研发费用已经超过5亿美元 ,3nm的研发费用预期将超过15亿美元。基于异构计算和异构集成的Chiplet技术不受工艺制程的制约可根据模块特点在系统内集成多个工艺节点的芯片与从0开发一款SoC相比,采用Chiplet技术能有效降低芯片研发成本,缩短开发周期。

 

随着高性能芯片使用场景的日益增多,未来对“大算力、低功耗、高能效比、低成本芯片”的市场需求将越发紧迫。其中,作为超异构的核心技术Chiplet被认为是未来芯片制造的重要发展方向,有望主导未来的高性能计算、人工智能等大算力芯片应用场景。

 

然而,传统半导体产业链无法满足Chiplet的需求,国内外相关企业都在积极布局Chiplet生态。今年3月,由AMD英特尔台积电、英伟达等巨头共同推进的UCIe产业联盟正式启动,Chiplet互联接口标准实现统一。奇异摩尔作为首批国产企业也加入了UCIe产业联盟。

 

与此同时,国内的Chiplet生态也在同步推进。今年7月,中国领先的科技产业精品投行及投资机构云岫资本发布《2022中国半导体产业图谱》Chiplet被置于半导体产业链的重要位置,被认为是提升良率是降成本的关键和后摩尔时代半导体产业的未来发展方向。奇异摩尔作为最早的国内Chiplet产品及服务公司之一,正式入选《2022中国半导体产业图谱》‍。

 

作为延续摩尔定律的关键,Chiplet的发展为半导体产业带来了新的发展契机,但转向3D也提高了芯片设计和制造的复杂度,需以完善开放的产业生态为支撑。国内外Chiplet相关公司纷纷涌入赛道,积极布局Chiplet技术,在产业链互联接口、架构设计和制造及先进封装等方面都有新兴的技术出现。

 

未来,Chiplet产业链或将演变为EDA厂商(3DIC 系统)、Chiplet系统级设计公司,芯粒供应商(运算、接口、通用底座)以及Fabless厂商和先进封装公司共同组成的终极完整生态。Chiplet技术不但将改变传统SoC的设计方式,其产业链的成型更将为传统的EDA、IC设计到制造工艺、先进封测等产业链环节带来颠覆式的创新革命。

 

未来,Chiplet的产业化将经历三个阶段,第一阶段是巨头企业内部产品线之间的合作,实现一些通用功能die的复用;第二个阶段则是公司之间的合作,出现提供Chiplet通用产品及服务的供应商来降低中小企业开发产品的难度;第三个阶段则是Chiplet通用底座的成熟,可以实现不同die之间连接关系的可配置,如同FPGA一样依靠通用产品快速实现复杂功能。


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奇异摩尔:设计优势发力产业链

UCIe联盟的成立和《2022中国半导体产业图谱》的发布,为Chiplet生态圈成熟推进了重大的一步。奇异摩尔作为国内首批Chiplet产品及服务企业,自成立来始终专注于相关技术研发,提供全球领先的3DIC Chiplet异构集成通用产品及全链路服务,助力客户更快、更容易地量产高性能的大芯片未来,奇异摩尔将依托中国的巨大市场,与世界同步创新,积极推进Chiplet技术国产化落地;并不断增强自身的产品及服务优势,与产业链上下游企业通力合作,共同加速国内Chiplet生态发展。


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