新时代,英特尔的Chiplet时代来了,这到底是啥?
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HC34 英特尔 Meteor Lake 计算的未来。这是基于英特尔关于Meteor Lake及其客户端策略的 Hot Chips 34 演讲的第二篇文章。我们之前已经介绍了 Meteor Lake,所以这将是一篇关于分类未来的更大的文章。毫无疑问,这是芯片设计的新时代。英特尔的Chiplet新时代。
芯粒(Chiplet)是在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,这是芯粒最早的雏形。
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,这就是芯粒。
芯粒是不同功能芯片裸片的拼搭,某种意义上也是不同IP的拼搭。芯原作为中国大陆第一,全球第七的半导体IP供应商,在各类处理器IP上有着深度布局,将通过“IP芯片化(IP as a Chiplet)”和“芯片平台化(Chiplet as a Platform)”持续推进芯粒技术的发展和产业化落地。
芯原有六大核心处理器IP,分别为图形处理器(GPU)IP、神经网络处理器(NPU)IP、视频处理器(VPU)IP、数字信号处理器(DSP)IP、图像信号处理器(ISP)IP和显示处理器IP,此外还有1,400多个数模混合IP和射频IP。芯原将这些处理器IP有机结合,推出了处理器IP 子系统、IP 平台等,例如从摄像头输入一直到显示输出的整个智能像素处理IP平台。基于丰富的IP储备,芯原提出了IP芯片化(IP as a Chiplet,IaaC)的理念,旨在以芯粒实现特殊功能IP的“即插即用”,解决7nm、5nm及以下工艺中,性能与成本的平衡,并降低较大规模芯片的设计时间和风险。
1965年英特尔三大创始人之一的戈登·摩尔发现集成电路行业的摩尔定律。近几十年来,半导体行业一直遵循着这一规律发展,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,在二维平面晶体管结构中用提升晶体管密度来提高性能的做法遇到了瓶颈,摩尔定律开始逐渐失去威力,研发成本大幅提升。研发人员开始思考将不同工艺的模块化芯片,在三维结构上像拼接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。
简单来说,Chiplet是一种将多种芯片在一个封装内组装起来的高性能、成本低、产品上市快的解决方案。这就是芯粒(Chiplet)的基本概念。
Chiplet概念股在尾盘阶段经历资金的明显回流,板块个股中,大港股份已经历六连板,通富微电三连板,深科达当天涨幅超10%,苏州固锝、文一科技、气派科技涨停,芯原股份、晶方科技、寒武纪、中京电子涨超5%。
Chiplet并不是一个新鲜的概念。研究机构Gartner分析师盛陵海对第一财经记者表示,台积电和英特尔较早就已经开发了相应的技术,但是早年的技术成本还是较高。“但因为是先进技术,所以有很大的想象空间。”
在机构看来,随着芯片制程的演进,由于设计实现难度更高,流程更加复杂,芯片全流程设计成本大幅增加,“摩尔定律”日趋放缓。在此背景下,Chiplet被业界寄予厚望,或将从另一个维度来延续摩尔定律的“经济效益”。
从市场炒作的方向看,也符合这个逻辑,国产替代是绝对热点,包括:光刻机、蚀刻机、清洗设备、chiplet先进封装、高端光刻胶、特种电子气体、EDA,甚至连国产软件和数字货币都开始凸凸。