《電子技術(shù)應(yīng)用》
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許居衍院士:芯粒將驅(qū)動半導(dǎo)體工業(yè)的未來

2019-09-25

  集微網(wǎng)消息(文/小北)9月9日,,在無錫舉行的2019中國半導(dǎo)體封裝測試技術(shù)與市場年會上,,中國工程院院士許居衍進(jìn)行了《復(fù)歸于道-封裝改道芯片業(yè)》的演講,指出歷史事件猶如枝上嫩芽,,總在它要長出的地方露頭,,結(jié)出果子。

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  對于單片集成,,小就是“大”,,“大”的指導(dǎo)思想就是將更多元件塞進(jìn)集成電路。而隨著單片集成的不斷推進(jìn),,許居衍院士認(rèn)為,,已經(jīng)“偏離”了初衷——電子系統(tǒng)基本要求是使用最經(jīng)濟(jì)的資源,實(shí)現(xiàn)最理想的功能,。這包括內(nèi)架構(gòu)與外環(huán)境的優(yōu)化,、高性能與低功耗的兼顧、小體積與長壽命的融合,。

  而集成電路過去幾年一向強(qiáng)調(diào)PPA,,即更高的性能、更低的功耗,、更小的面積,。許居衍院士認(rèn)為強(qiáng)調(diào),這個(gè)邏輯方向到了需要修正的時(shí)候了,。

  許居衍院士進(jìn)一步指出,,經(jīng)典的2D縮放已經(jīng)“耗盡”了現(xiàn)有的技術(shù)資源。將更多元件塞進(jìn)集成電路帶來周期長(18~36個(gè)月)、投入大,、風(fēng)險(xiǎn)高,、重復(fù)性(芯片大都有PCIe DDR接口)、面積大(復(fù)雜成品率低),、資源多(SoC團(tuán)隊(duì)無縫協(xié)同)等問題,,現(xiàn)在通過節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)性能翻番的方法已經(jīng)失靈,因此要走出單片集成,。三維集成成熟,、多片反勝單片成為走出單片集成的契機(jī)。

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  這也是實(shí)現(xiàn)螺旋復(fù)歸的契機(jī),。不過值得注意的是,,許居衍院士指出,從“MCM”再到“MCM”,,前者中的“C”代表軟IP,,后者中的“C”代表硬IP。

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  早在2015年,,就有華裔團(tuán)隊(duì)“試水”模塊化芯片,。

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  2017年,在ERI中設(shè)立了名為CHIPS的項(xiàng)目,,其愿景是打造離散的,、適當(dāng)節(jié)點(diǎn)制造的多樣化芯粒(chiplet)生態(tài)系統(tǒng),開發(fā)模塊化芯片并將之(和其他異質(zhì)元件)組裝成更大系統(tǒng)(模塊)的系列設(shè)計(jì)工具,、集成標(biāo)準(zhǔn)和IP塊,,參與單位包括英特爾、美光,、Cadence,、Synopsys、波音,、密歇根大學(xué)等,。

  而這也得到了四方響應(yīng),2018年10月,,7家公司成立ODSA組織,,到今年上半年已達(dá)到53家,其目標(biāo)是——制定芯粒開放標(biāo)準(zhǔn),、促進(jìn)形成芯粒生態(tài)系統(tǒng),、催生低成本SoC替代方案。

  此外,,目前很多公司已經(jīng)創(chuàng)建了自己的生態(tài)系統(tǒng),,例如英特爾就旨在推動芯粒標(biāo)準(zhǔn),。

  后摩爾時(shí)代的單片集成向多片異構(gòu)封裝集成技術(shù)“改道”是重要趨勢。許居衍院士指出,,異構(gòu)三維封裝提供更高的帶寬,、更低的功率、更低的成本和更靈活的形狀因子,;集工藝選擇、架構(gòu)設(shè)計(jì),、商業(yè)模式的靈活性,。因此,降低了單片SoC高NRE的挑戰(zhàn),,贏得快速上市時(shí)間的好處,。

  許居衍院士表示,看好多片異構(gòu)集成技術(shù)的潛力,。

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  不過,,許居衍院士也指出了芯粒模式仍面臨很多挑戰(zhàn),其成功與否的關(guān)鍵在于芯粒的標(biāo)準(zhǔn)和接口,,例如尚缺乏標(biāo)準(zhǔn)的組裝或封裝芯粒的方法,,有待選擇芯粒之間的互連方案,需要建立芯粒的驗(yàn)證和測試方法以溝通設(shè)計(jì)和制造,,需要建立芯粒制造,、封裝和集成商的供應(yīng)鏈關(guān)系等。

  此外,,許居衍院士也介紹了國內(nèi)的先進(jìn)封裝動向,。

  許居衍院士強(qiáng)調(diào),芯粒將驅(qū)動半導(dǎo)體工業(yè)的未來,,而這是一場即將到來的MCP海嘯,。此外,大型芯片制造商正在轉(zhuǎn)向芯粒,,這是方向的重大轉(zhuǎn)變,。

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  因此,若干年后是否會形成一個(gè)開放的產(chǎn)業(yè)生態(tài),、是否要建立芯粒生態(tài)推進(jìn)聯(lián)盟是值得行業(yè)思考的問題,。


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