这也让Chiplet技术再度引发关注 。
文章插图
Chiplet概念示意
Chiplet创新了芯片封装理念 。它把原本一体的SoC（System on Chip，系统级芯片）分解为多个芯粒 ， 分开制备出这些芯粒后，再将它们互联封装在一起 ， 形成完整的复杂功能芯片 。
这其中，芯粒可以采用不同的工艺进行分离制造，例如对于CPU、GPU等工艺提升敏感的模块，采用昂贵的先进制程生产；而对于工艺提升不敏感的模块，采用成熟制程制造 。
同时，芯粒相比于SoC面积更小 ， 可以大幅提高芯片的良率、提升晶圆面积利用率，进一步降低制造成本 。此外，模块化的芯粒可以减少重复设计和验证环节，降低芯片的设计复杂度和研发成本，加快产品的迭代速度 。Chiplet被验证可以有效降低制造成本，已成为头部厂商和投资界关注的热点 。
去年3月，英特尔、台积电、三星、ARM等十家全球领先的芯片厂商共同成立了UCIe联盟，目前联盟成员已有超过80家半导体企业，将Chiplet技术的热度推顶峰，全球越来越多的企业开始研发Chiplet相关产品 。
今年1月6日，在2023年美国消费电子展（CES）上，AMD发布了首款数据中心/HPC级的APU“Instinct MI300” 。AMD总裁苏姿丰称其是“AMD迄今为止最大、最复杂的芯片”，共集成1460亿个晶体管，而这款APU采用的就是当下火热的Chiplet（芯粒）技术，在4块6nm芯片上 ， 堆叠了9块5nm的计算芯片，以及8颗共128GB的HBM3显存芯片 。
据Omdia数据显示，到2024年，预计Chiplet市场规模将达58亿美元 ， 2035年Chiplet的市场规模将超过570亿美元，增长态势十分迅猛 。
Chiplet技术也是中国半导体产业重点发展的赛道之一 ， 阿里巴巴、芯原股份、芯耀辉、芯和半导体、芯动科技、芯云凌、长鑫、长电科技、芯来科技、通富微电等企业陆续加入UCIe芯片联盟中 。
Chiplet的技术核心在于实现芯粒间的高速互联 。SoC分解为芯粒使得封装难度陡增，如何保障互联封装时芯粒连接工艺的可靠性、普适性，实现芯粒间数据传输的大带宽、低延迟，是Chiplet技术研发的关键 。此外，芯粒之间的互联特别是2.5D、3D先进封装会带来电磁干扰、信号干扰、散热、应力等诸多复杂物理问题，这需要在芯片设计时就将其纳入考虑，并对EDA工具提出全新的要求 。
日前，阿里达摩院发布的2023十大科技趋势提到，面向后摩尔时代，Chiplet可能将是突破现有困境最现实的技术路径 。Chiplet可以降低对先进工艺制程的依赖，实现与先进工艺相接近的性能 ， 成为半导体产业发展重点 。从成本、良率平衡的角度出发，2D、2.5D和3D封装会长期并存；同构和异构的多芯粒封装会长期并存；不同的先进封装和工艺会被混合使用 。Chiplet有望重构芯片研发流程，从制造到封测 ， 从EDA到设计，全方位影响芯片产业格局 。
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