Chiplet 概述
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发布时间：2024-04-19 19:28
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时间：2024-04-20 01:49
芯粒革命：Chiplet技术的崛起与未来
在半导体行业的新纪元，Chiplet（芯粒）技术以其模块化和高效能的特点，正在重塑芯片设计的格局。它不再是简单的硅片级复用，而是一种智能的硬件模块化策略，通过差异化制造和封装技术，灵活地将IP（知识产权）分解，以应对摩尔定律放缓带来的挑战。
突破传统局限
传统的大芯片设计在工艺制程的瓶颈下，成本飙升，良率下降，而Chiplet通过切割大芯片，将复杂功能拆分成可独立生产和优化的模块，提升了整体良率，如AMD的处理器中采用的IO Chiplet。这种方法不仅保持了性能，还降低了开发周期，为成本控制和快速上市提供了可能。尽管单个硅片的晶体管数量可能保持不变，但从系统级角度看，Chiplet技术依然延续了摩尔定律的精神，以相对较低的成本实现性能的扩展。
创新与标准化
IP核如Intel的AIB和TSMC的LIPINCON，由行业巨头主导，而标准化进程也在推进中，如DARPA的参与可能推动统一的通信协议。目前Arm的协议在市场上占据主导，但Chiplet内部的统一协议成为关键，外部合作相对较少。设计方法学则需在封装技术（如Intel和TSMC的Interposer/CoW/EMIB）和高速通信接口上寻求突破，先进封装技术解决“拼”与“切”的难题，呼唤着完整的流程和辅助工具的革新。
成本考量与市场潜力
尽管先进封装技术初期投入较高，但基本版本的Chiplet在性价比上更具优势。随着国内封装厂良率的提升，成本将有所下降，MCM和InFO等封装方式将更具有吸引力。据预测，未来三至四年内，Chiplet的应用规模将迎来爆发式增长，尤其是在大芯片和先进工艺的背景下，其成本优势将更为显著。
定制与灵活性
FSMC方案以高复用性为核心，适合对破碎化、层次化需求的场景，通过少数量的芯片构建复杂系统，成本效益显著。选择Chiplet还是自定义封装，取决于量化的成本平衡：小规模应用时，复用封装更具优势；大规模生产则可能倾向于独立开发以优化性能和成本。
本土机遇与竞争
国内公司如芯原股份和通富微电等积极采用Chiplet技术，降低了设计门槛，并带动了相关产业链的需求。然而，通信问题和封装技术挑战依然存在，但Chiplet作为中国半导体市场相对较少的短板，为追赶国际先进水平提供了宝贵的机会和动力。
总的来说，Chiplet技术正引领半导体行业迈向一个新时代，其灵活性、成本效益和标准化趋势将深刻影响未来芯片设计的走向。随着技术的成熟和市场的发展，我们有理由期待Chiplet在挑战与机遇中，书写半导体创新的崭新篇章。
