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Chiplet是必然选择?

半导体行业观察 ·2022-03-30 09:31·半导体行业观察
阅读:2344

来源:内容由半导体行业观察(ID:icbank) 编译自allaboutcircuit ,谢谢。


在摩尔定律的推动下,计算领域一直在逐年进步。尽管存在阻力,但随着摩尔定律的放缓,对计算的需求比以往任何时候都大。

考虑到这一点,业界正在看到一个新的转变,工程师正在考虑新的架构、晶体管类型和技术,以不断推动改进,而不是依赖摩尔定律。
摩尔定律的放缓以及芯片尺寸的增加正在给半导体行业带来麻烦
计算领域的一个新概念是Chiplet,这一想法在 2022 年迄今已成为焦点。
在本文中,我们将讨论chiplet设计,为什么它如此有前途,以及世界上最大的公司如何拥抱它。

为什么是chiplet?


目前减缓摩尔定律的一些最大挑战是下一代芯片的可制造性。

一般来说, 缩放技术节点 旨在允许更高密度的芯片:更多的晶体管意味着相同区域的更多功能。

随着摩尔定律的放缓,每个较小的节点都变得更难实现、更难制造并且总体上更昂贵。与此同时,系统级芯片 (SoC) 的物理尺寸也在不断增长,以尝试将越来越多的硬件模块安装到单个硅片上。

这里的主要挑战之一是裸片光罩限制,即在制造过程中可以暴露于单个光掩模的最大芯片面积。

传统的 SoC 现在已经达到了芯片标线的限制,而没有与以前相同的缩放率,从而对可以集成到单个芯片上的数量设定了上限。

对许多人来说,解决方案是chiplet:多个个体在同一个封装中相互连接。该解决方案声称具有允许在单个封装内进行极高集成度的好处,而无需将单个裸片推到光罩限制。

2022 年的chiplet热潮


到目前为止,2022 年业界已经张开双臂拥抱Chiplet的概念,因为该行业的许多主要参与者现在都参与了这项技术。

今年有关chiplet的第一个重大新闻是英特尔宣布加入 通用小芯片互连高速 (UCIe) 联盟
UCIe 的 SoC 架构
相信Chiplet在未来计算中的作用,英特尔加入了该联盟,以帮助开发将推动小芯片设计的通用互连标准。然而,除了研发工作之外,我们还看到chiplet应用于今年一些最大、最令人印象深刻的硬件版本。
Apple 的 M1 Ultra 通过硅中介层将两个 M1 Max 芯片融合在一起
首先,Apple 通过宣布其新的 M1 Ultra 引起了轰动,这是一款声称在每瓦性能方面主导竞争的 SoC。其新设备的关键是chiplet设计。

M1 Ultra 通过硅中介层及其新的 UltraFusion 互连将两个 M1 Max 管芯结合在一起。结果是具有 1140 亿个晶体管和不同性能的单个封装。

紧随这一趋势,NVIDIA 最近也发布了其新的 Grace CPU ,这是另一款利用chiplet技术的高性能设备。

与 M1 Ultra 类似,Grace CPU 通过 NVIDIA 新的NVLink-C2C 技术 将两个 72 核 CPU 裸片连接在一起。结果是具有 144 个 Arm 内核的单个封装,声称每瓦性能比当今领先的 CPU 提高 2 倍。

转向 Chiplet 未来?


虽然chiplet的好处已经讨论了几年,但在这一点上,chiplet设计的承诺已经变得真正不可否认。

今天,我们拥有世界上最大的半导体公司之一英特尔,这表明他们通过加入 UCIe 联盟对chiplet的未来进行了全面投资。

除此之外,NVIDIA 的 Grace CPU 和 Apple 的 M1 Ultra 是当今市场上性能最高、令人印象深刻的两款硬件,它们完全接受了chiplet的理念。

很明显,该行业将继续朝着这个方向发展,但只有时间才能证明chiplet设计能带我们走多远。


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*免责声明:本文由作者原创。文章内容系作者个人观点,半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点,不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎联系半导体行业观察。


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