新時代,英特爾的Chiplet時代來了,這到底是啥?
HC34 英特爾 Meteor Lake 計算的未來。這是基于英特爾關(guān)于Meteor Lake及其客戶端策略的 Hot Chips 34 演講的第二篇文章。我們之前已經(jīng)介紹了 Meteor Lake,所以這將是一篇關(guān)于分類未來的更大的文章。毫無疑問,這是芯片設(shè)計的新時代。英特爾的Chiplet新時代。
芯粒(Chiplet)是在2015年Marvell創(chuàng)始人之一周秀文(Sehat Sutardja)博士曾提出Mochi(Modular Chip,模塊化芯片)架構(gòu)的概念,這是芯粒最早的雛形。
幾十年來,半導體行業(yè)一直按照摩爾定律的規(guī)律發(fā)展著,芯片制造商憑借工藝技術(shù)的迭代,每18個月令芯片性能提升一倍。但隨著近年來先進工藝演進到了3nm、2nm,用提升晶體管密度來提高性能的做法遇到了瓶頸,摩爾定律開始放緩甚至停滯。產(chǎn)業(yè)開始思考將不同工藝的模塊化芯片,像拼接樂高積木一樣用封裝技術(shù)整合在一起,在提升性能的同時實現(xiàn)低成本和高良率,這就是芯粒。
芯粒是不同功能芯片裸片的拼搭,某種意義上也是不同IP的拼搭。芯原作為中國大陸第一,全球第七的半導體IP供應(yīng)商,在各類處理器IP上有著深度布局,將通過“IP芯片化(IP as a Chiplet)”和“芯片平臺化(Chiplet as a Platform)”持續(xù)推進芯粒技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化落地。
芯原有六大核心處理器IP,分別為圖形處理器(GPU)IP、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器(NPU)IP、視頻處理器(VPU)IP、數(shù)字信號處理器(DSP)IP、圖像信號處理器(ISP)IP和顯示處理器IP,此外還有1,400多個數(shù)?;旌螴P和射頻IP。芯原將這些處理器IP有機結(jié)合,推出了處理器IP 子系統(tǒng)、IP 平臺等,例如從攝像頭輸入一直到顯示輸出的整個智能像素處理IP平臺?;谪S富的IP儲備,芯原提出了IP芯片化(IP as a Chiplet,IaaC)的理念,旨在以芯粒實現(xiàn)特殊功能IP的“即插即用”,解決7nm、5nm及以下工藝中,性能與成本的平衡,并降低較大規(guī)模芯片的設(shè)計時間和風險。
1965年英特爾三大創(chuàng)始人之一的戈登·摩爾發(fā)現(xiàn)集成電路行業(yè)的摩爾定律。近幾十年來,半導體行業(yè)一直遵循著這一規(guī)律發(fā)展,芯片制造商憑借工藝技術(shù)的迭代,每18個月令芯片性能提升一倍。
但隨著近年來先進工藝演進到了3nm、2nm,在二維平面晶體管結(jié)構(gòu)中用提升晶體管密度來提高性能的做法遇到了瓶頸,摩爾定律開始逐漸失去威力,研發(fā)成本大幅提升。研發(fā)人員開始思考將不同工藝的模塊化芯片,在三維結(jié)構(gòu)上像拼接積木一樣用封裝技術(shù)整合在一起,在提升性能的同時實現(xiàn)低成本和高良率。
簡單來說,Chiplet是一種將多種芯片在一個封裝內(nèi)組裝起來的高性能、成本低、產(chǎn)品上市快的解決方案。這就是芯粒(Chiplet)的基本概念。
Chiplet概念股在尾盤階段經(jīng)歷資金的明顯回流,板塊個股中,大港股份已經(jīng)歷六連板,通富微電三連板,深科達當天漲幅超10%,蘇州固锝、文一科技、氣派科技漲停,芯原股份、晶方科技、寒武紀、中京電子漲超5%。
Chiplet并不是一個新鮮的概念。研究機構(gòu)Gartner分析師盛陵海對第一財經(jīng)記者表示,臺積電和英特爾較早就已經(jīng)開發(fā)了相應(yīng)的技術(shù),但是早年的技術(shù)成本還是較高?!暗驗槭窍冗M技術(shù),所以有很大的想象空間。”
在機構(gòu)看來,隨著芯片制程的演進,由于設(shè)計實現(xiàn)難度更高,流程更加復雜,芯片全流程設(shè)計成本大幅增加,“摩爾定律”日趨放緩。在此背景下,Chiplet被業(yè)界寄予厚望,或?qū)牧硪粋€維度來延續(xù)摩爾定律的“經(jīng)濟效益”。
從市場炒作的方向看,也符合這個邏輯,國產(chǎn)替代是絕對熱點,包括:光刻機、蝕刻機、清洗設(shè)備、chiplet先進封裝、高端光刻膠、特種電子氣體、EDA,甚至連國產(chǎn)軟件和數(shù)字貨幣都開始凸凸。