Chiplet存在的必然性
94 2023-05-09
芯粒是小型模块化芯片,可以组合形成完整的片上系统 (SoC)。它们被设计用于基于芯粒的架构,其中多个芯粒连接在一起以创建单个复杂的集成电路。与传统的单片 SoC 相比,基于芯粒的架构具有多项优势,包括提高性能、降低功耗和提高设计灵活性。Chiplet 技术相对较新,半导体行业的许多公司正在积极开发。
Chiplet 是一种新型芯片,为设计复杂的 SoC 铺平了道路。Chiplet 可以被视为乐高积木的高科技版本。一个复杂的功能被分解成一个小模块,然后是可以非常有效地执行单个特定功能的芯粒。因此,使用芯粒的集成系统可以包括:数据存储、信号处理、计算和数据流管理,构建称为“芯粒”。http://www.ic-bom.com/
Chiplet 是封装架构的一部分,它可以定义为一块物理硅片,通过使用封装级集成方法将 IP(知识产权)子系统与其他 chiplet 封装在一起。可以说,chiplet 技术在单个封装或系统中集成了多种电气功能。
利用芯粒技术,工程师可以通过将不同类型的第三方 IP 组装到单个芯片或封装中来快速且经济高效地设计复杂芯片。这些第三方 IP 可以是 I/O 驱动程序、内存 IC 和处理器内核 。http://www.ic-bom.com/
chiplets 的想法起源于 DARPA CHIPS(Common Heterogeneous Integration and IP)项目。由于最先进的 SoC 并不总是适合小规模应用,因此为了提高整体系统的灵活性,CHIP 计划寻求创建一种新的 IP 重用范例,即 chiplet。
虽然当今大多数电子设备中的计算机技术在很大程度上仍由传统芯片组主导,但随着时间的推移,这种趋势似乎很明显会发生变化。许多专家认为,随着这些先进技术的发展,专用芯粒将成为消费设备的普遍特征。有许多可靠且更便宜的技术可用于设计芯粒。
摩尔定律是英特尔联合创始人戈登摩尔于 1965 年做出的预测,即微芯片上的晶体管数量大约每两年翻一番,从而导致计算能力呈指数级增长并降低成本。Chiplet 技术可以看作是扩展摩尔定律并延续半导体行业提高性能和降低成本的趋势的一种方式。http://www.ic-bom.com/
芯粒技术可以帮助扩展摩尔定律的一种方式是允许创建更复杂和更强大的 SoC,而无需将所有必要的组件安装到单个单片芯片上。通过将复杂的 SoC 分解成更小的模块化芯粒并将它们连接在一起,可以继续扩大晶体管和其他组件的数量,而不会达到单个芯片的物理极限。这有助于跟上摩尔定律预测的性能改进和成本降低的步伐。
如今,异构芯粒集成市场增长更加迅速。AMD 的 Epyc 和英特尔的 Lakefield 等不同的微处理器采用芯粒设计和异构集成封装技术进行大量生产。http://www.ic-bom.com/