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中國發(fā)布原生Chiplet技術標準

2022-12-28
來源:Ai芯天下
關鍵詞: chiplet 技術標準 芯片

前言:

Chiplet技術能將采用不同制造商、不同制程工藝的各種功能芯片像搭樂高積木般進行組裝,從而實現更高良率、更低成本。

據Omdia報告,2018年Chiplet市場規(guī)模為6.45億美元,預計到2024年會達到58億美元,2035年則超過570億美元。

UCIe聯盟外必須要有的國內標準

近幾年,AMD、英特爾、臺積電、三星、英偉達等國際芯片巨頭紛紛布局Chiplet, 設計樣本也越來越多,開發(fā)成本下降,加速了Chiplet技術生態(tài)的發(fā)展。

由于傳統芯片設計階段涉及的各種IP都有標準,所以廠商無需擔心用起來無所可依。

然而,在chiplet這個新興技術領域中,芯片企業(yè)可能會涉及到多家同時在做各種功能芯片的各類設計、互連、接口,如果沒有統一的標準,市場和生態(tài)是做不大的。

為此,今年3月,在英特爾的牽頭下,UCIe聯盟的成立。

英特爾、AMD、ARM、Google Cloud、Meta、微軟、高通、三星、臺積電,共同打造Chiplet互連標準,攜手推動Chiplet接口規(guī)范的標準化。

目前,一些中國芯片企業(yè)也加入了UCIe聯盟,比如阿里巴巴在8月初成為Chiplet全球產業(yè)聯盟UCIe的董事會成員。

為此,中國需要在小芯片技術上打造一個原生的Chiplet標準。

Chiplet技術要求被明確

繼2021年Chiplet標準立項之后,在12月16日第二屆中國互連技術與產業(yè)大會上,首個由中國集成電路領域相關企業(yè)和專家共同主導制定的《小芯片接口總線技術要求》團體標準正式通過工信部中國電子工業(yè)標準化技術協會的審定并發(fā)布。

這是中國首個原生Chiplet技術標準,對延續(xù)摩爾定律、突破先進制程工藝限制具有重要意義。

《小芯片接口總線技術要求》 這項標準描述了CPU、GPU、人工智能芯片、網絡處理器和網絡交換芯片等應用場景的小芯片接口總線(Chiplet)技術要求。

包括總體概述、接口要求、鏈路層、適配層、物理層和封裝要求等。

以靈活應對不同的應用場景、適配不同能力的技術供應商,通過對鏈路層、適配層、物理層的詳細定義。

實現在小芯片之間的互連互通,并兼顧了PCIe等現有協議的支持,列出了對封裝方式的要求。

在形成圍繞Chiplet設計的廣泛設計分工基礎之上,形成Chiplet標準則更加重要。

由于我國絕大多數芯片廠商并不能自行完成基于Chiplet架構的芯片設計和制造閉環(huán),在形成廣泛的設計分工之后,就必須有一個標準。

以規(guī)定設計分工中的各種部件如各種不同的功能die的規(guī)格和各種接口通信約束條件。

在每一個設計鏈條節(jié)點上推動形成多家技術供應商,形成良性競爭。

把整個市場做大,使SOC系統廠商有充分的選擇空間,避免形成商業(yè)壟斷,最終阻礙Chiplet技術和生態(tài)的發(fā)展壯大。

無論是國內主導建立的CCTIA,還是國外廠商牽頭發(fā)起的UCIe,其目的都是打造更全面、更開放的Chiplet生態(tài)系統。

Chiplet技術重塑半導體產業(yè)鏈

傳統由一家芯片設計公司主導的集成電路設計流程,將在chiplet技術的影響下重構為由多個芯片設計公司首先設計小芯片。

最終通過先進封裝技術和相關的EDA技術,變成一顆大芯片的設計流程,因此最終將引起集成電路設計行業(yè)的變革。

Chiplet架構芯片的制作需要多個小芯片,單個小芯片的失效會導致整個芯片的失效,這要求封測公司進行更多數量的測試以減少失效芯片帶來的損失。

而且,Chiplet技術本身就是一種封裝理念,對于封裝產業(yè)的推動不言而喻。

Chiplet作為一種互連技術,更加依賴于標準的制訂,而國內Chiplet互連技術標準化的欠缺則成為Chiplet廣泛應用的最大障礙。

國內企業(yè)有不少的試水動作

海思:在2014年就與臺積電合作過Chiplet技術。

芯原股份:此前已經正式宣布加入UCIe產業(yè)聯盟,成為中國大陸首個加入該產業(yè)聯盟的企業(yè)。

通富微電:公司已大規(guī)模封測Chiplet產品;公司在Chiplet、WLP、SiP、Fanout、2.5D、3D堆疊等方面均有布局和儲備。

寒武紀:公司思元370是首款采用Chiplet(芯粒)技術的AI芯片。

晶方科技:Chiplet技術目前是行業(yè)發(fā)展的趨勢之一,公司在研究該技術路徑的走向,并與合作伙伴共同尋找合適的產品應用。

結尾:

Chiplet本身是一種封裝理念,雖然在集成電路設計和制造環(huán)節(jié)我國和世界頂尖水平差距較大,但在封測環(huán)節(jié)我國卻用擁有一定的市場優(yōu)勢。

國內封測龍頭企業(yè)在近幾年通過自主研發(fā)和并購重組等手段,正逐漸縮小同國際先進企業(yè)的技術差距,在集成電路國際市場已有的分工中,擁有了較強的市場競爭力和話語權。

Chiplet為國產替代開辟了新思路,相信隨著Chiplet小芯片技術的發(fā)展以及國產化替代進程的加速,通過帶動我國封測產業(yè)的大發(fā)展,進而對我國實現在先進制程方面取得突破產生幫助。

部分資料參考:國際電子商情:《規(guī)避“標準有國界”,中國發(fā)布原生Chiplet技術標準》,億歐網:《中國首個原生Chiplet技術標準發(fā)布》,驅動之家:《對標AMD、Intel 中國首個原生Chiplet小芯片標準發(fā)布》



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