
这种模式可以提高芯片制造商的生产效率,加快产品推出时间,降低生产成本。传统的IP软件企业将部分转向IP芯片化的芯粒提供商,芯粒提供商通常会提供成熟的IP和技术,使芯片制造商可以更加专注于整个系统级设计和芯片集成。此外,芯粒提供商可以利用其专业知识和技能,帮助芯片制造商优化设计,提高性能和降低功耗。
Chiplet芯片设计环节需要考虑每个小型芯片的功能和性能要求,并确定芯片之间的接口和通信方式。在这个环节中,芯片设计师需要利用各种EDA工具进行设计、验证和仿真,以确保每个小型芯片都可以正确地集成在一起,同时满足整个芯片的性能要求和功能需求。此外,芯片设计人员还需要考虑芯片的功耗、可靠性和安全性等因素,并制定相应的设计方案和测试计划。芯片设计对于芯片的整体性能和功能有着至关重要的作用,因此芯片设计人员需要具备深厚的电子设计自动化(EDA)知识和经验。
Chiplet封测环节指将多个芯粒组装到一个芯片上,并进行测试和验证的过程。Chiplet要求高性能的芯粒互联,为先进封装技术带来了更多挑战。包括高密度互联带来的工艺带宽和隔离问题,功率密度过高带来的散热问题,芯粒与封装高速连接的基板问题,以及对无源元件集成封装问题等,同时Chiplet对封装产线的要求将从2.5D、2.5+3D逐渐过渡到3D。另外关键的测试技术也会影响Chiplet芯片的良率,包括大芯片的散热、供电、应力、信号完整性(电磁场干扰)等。因此未来提升封测的技术水平对发展Chiplet至关重要。
Chiplet技术已经成为现代系统设计的重要组成部分,广泛应用于云计算、人工智能、机器学习、5G通信、汽车和工业控制等领域。AMD在2019年就发布了基于Chiplet模块化设计的EPYC处理器;Intel在2022年发布采用了3D封装的Chiplet技术的大型数据中心高性能计算芯片Ponte Vecchio,单个产品整合了47个小芯片,采用5种以上差异化工艺节点,集成了超过1000亿个晶体管;苹果的M1 Ultra采用Chiplet技术将两个M1 Max通过芯片连接在一起。国内以华为、寒武纪、壁仞科技等为代表的龙头企业,也有Chiplet产品上市。