可能很多人已經(jīng)聽到過Chiplet這個詞,，并且也通過各路大咖的報告和演講對Chiplet有了非常多的了解,，甚至很多人將其視為延續(xù)“摩爾定律”的新希望。日前,，Intel聯(lián)合AMD,、Arm,、高通、臺積電,、三星,、日月光、谷歌云,、Meta,、微軟等行業(yè)巨頭成立Chiplet標準聯(lián)盟，制定了通用Chiplet的高速互聯(lián)標準“Universal Chiplet Interconnect Express”（以下簡稱“UCIe”）,，旨在共同打造Chiplet互聯(lián)標準,、推進開放生態(tài)。
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其實不管你叫它“芯?！边€是“小芯片”,，都基本涵蓋了Chiplet的核心意義，那就是在芯片封裝中容納下多個小而獨立的芯片單元,，而且這種單元跟傳統(tǒng)的多核概念有很大的不同,，這是典型的多功能異構(gòu)架構(gòu)。但是芯粒是否算是摩爾定律的新希望，筆者認為這要分幾個層面去看,。
如果你把摩爾定律當作物理學意義的闡述,，那么Chiplet并不涉及物理學意義上的門電路間隔的縮減；如果你把摩爾定律當作一個電子學的主頻性能提升,，那么Chiplet可能并不牽扯到能夠影響主頻的提升,。以上兩個方面如果繼續(xù)保持摩爾定律的前進，根本上還是基于半導(dǎo)體制程的前進,，也就是最標準的光刻尺寸的縮減,，以及稍微能和Chiplet扯上關(guān)系的3D封裝。如果你愿意把摩爾定律當作一個經(jīng)濟學的詮釋,，那么Chiplet可能帶來的并不是簡單的晶體管價格的縮小,，但能夠帶來處理性能也就是現(xiàn)在很熱門的單位能耗算力的提升。只不過,，似乎很難去做一個時間軸去衡量這種提升到比例罷了,。
Chiplet本質(zhì)上是一種對板級電路的單芯片壓縮，在單芯片內(nèi)實現(xiàn)之前只有在板級才能實現(xiàn)的多個核心芯片集成,，借助對空間的壓縮和對部分通用功能單元的共享,，提升數(shù)據(jù)的傳輸效率和系統(tǒng)功耗，從而帶來整體性能的大幅跨越,。最近Intel牽頭組建了Chiplet相關(guān)的技術(shù)聯(lián)盟,，而最先嘗試該技術(shù)的確是Intel的老對手AMD。雖然如今很多IP企業(yè)和產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)都非?？春肅hiplet的未來,，但不得不說，Chiplet在未來的數(shù)年內(nèi),，還只能屬于幾個半導(dǎo)體巨頭之間的競爭游戲,。
首先，我們從工藝角度來看,，有分析表明多芯片集成在越先進工藝下（如5nm）越具有顯著的優(yōu)勢,，因為在800mm2面積的單片系統(tǒng)中，硅片缺陷導(dǎo)致的額外成本占總制造成本的50%以上,。從工藝上看,，能做到5nm以下的只有TSMC、三星和Intel三家的芯片工廠,，縱然代工可以服務(wù)廣大客戶,，但現(xiàn)在5nm以下的工藝僅僅局限在手機AP，CPU和FPGA,，以及部分AI和服務(wù)器處理芯片,，這些無疑都是昂貴巨頭的競爭禁臠,。
其次我們從經(jīng)濟角度來考慮,，經(jīng)濟效益是半導(dǎo)體芯片成功的關(guān)鍵,，Chiplet雖好但并不是可以隨意去選擇。如果不能降低單位算力的成本或者單位輸出性能的成本,，那么Chiplet再好也沒有實際意義,。有專門的封裝調(diào)研機構(gòu)分析，如果在200平方毫米以下,，沒有必要做chiplets,。真正有收益的時候在800平方毫米以上的大芯片。這也是為什么今天超大的芯片用chiplets方案,，因為經(jīng)濟上確實是更合適的,。什么樣的芯片尺寸是800平方毫米以上呢？我們知道的手機AP都在200以下,，蘋果的A系列也不過200出頭,，NVIDIA的3080 GPU尺寸在600左右。能夠超過800的芯片可能只有桌面級的CPU,，蘋果的M1 Max,，F(xiàn)PGA以及各類AI大芯片，這些都是妥妥的金錢游戲,。更重要的是,，小廠商就算想玩，昂貴的封裝和流片費用都可能讓你望而卻步,。
當然,，Chiplet根本上還是一個芯片內(nèi)的創(chuàng)新架構(gòu)，隨著技術(shù)上的不斷演進和工藝的成熟以及IP成本的降低,，未來飛入尋常百姓家也不是不可能的事情,，但是很明顯從第一批的聯(lián)盟用戶，Intel,、AMD,、Arm、高通,、臺積電,、三星、日月光,、谷歌云,、Meta、微軟全都是不差錢的玩家,，Chiplet是會成為新的架構(gòu)革命,，還是成為算力巨頭們的新技術(shù)壁壘,，我們只能拭目以待。
