1965年，戈登-摩爾(Gordon Moore)提出摩爾定律，即當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔12個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。十年后的1975年，由于集成電路產(chǎn)業(yè)日趨成熟，摩爾修正了翻倍時(shí)間，即每隔24個(gè)月集成晶體管數(shù)目翻倍，這一定律在其誕生后的幾十年時(shí)間里，一直是半導(dǎo)體行業(yè)可以信賴和依靠的預(yù)測(cè)模型或發(fā)展規(guī)律。

但隨著芯片尺寸和制程工藝不斷縮小，半導(dǎo)體制造也正面臨越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，目前晶體管數(shù)量翻倍速度已經(jīng)延緩至30個(gè)月左右。于是，很多人就會(huì)禁不住懷疑，摩爾定律是否還能延續(xù)，甚至還有更激進(jìn)的想法則是，摩爾定律已死。

不管摩爾定律會(huì)不會(huì)最終失效，但目前就有一項(xiàng)技術(shù)，或許能幫助延續(xù)摩爾定律，即Chiplets。

什么是Chiplets呢?Chiplets也就是“小芯片”或“芯粒”，它將復(fù)雜功能進(jìn)行分解，然后開發(fā)出多種具有單一特定功能，可互相進(jìn)行模塊化組裝的“小芯片”，它也是一個(gè)功能性電路塊，并具有可重復(fù)使用的IP區(qū)塊。不過由于對(duì)集成技術(shù)和IP質(zhì)量的高要求，chiplet技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)、良率等都是需要攻克的難題。

由于chiplet還是一個(gè)新生事物，全球掌握該項(xiàng)技術(shù)的也僅幾大領(lǐng)先的芯片巨頭；而在國內(nèi)，僅IP獨(dú)角獸企業(yè)芯動(dòng)科技推出了國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的INNOLINK Chiplet自主技術(shù)。

簡(jiǎn)單來說，chiplet技術(shù)就是像搭積木一樣，把一些預(yù)先生產(chǎn)好的能實(shí)現(xiàn)特定功能的芯片裸片(die)通過先進(jìn)的集成技術(shù)(比如3D integration等)集成封裝在一起，形成一個(gè)系統(tǒng)芯片(SoC)。從這個(gè)意義上來說，chiplet就是一個(gè)新的IP復(fù)用模式。未來，以chiplet模式集成的芯片會(huì)是一個(gè)“超級(jí)”異構(gòu)系統(tǒng)，可以為AI計(jì)算帶來更多的靈活性和新的機(jī)會(huì)。

由于基于chiplet的模塊化設(shè)計(jì)方法用先進(jìn)封裝的方式將不同功能“芯片模塊”封裝在一起，可以跳過流片快速定制出一個(gè)符合應(yīng)用需求的芯片，芯片的交付過程也被進(jìn)一步加快。例如通過復(fù)用芯動(dòng)科技的國產(chǎn)INNOLINK Chiplet技術(shù)，能夠快速便捷地實(shí)現(xiàn)多die、多芯片之間的互連，有效簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)流程。

未來，在芯片設(shè)計(jì)中，產(chǎn)品的功能、成本與上市時(shí)間等是主要因素。如果你想把所有東西都集成在一個(gè)芯片上，會(huì)導(dǎo)致芯片面積大、研發(fā)周期長；如果你想使用先進(jìn)的制造工藝，則成本會(huì)更高而chiplet將會(huì)是應(yīng)對(duì)這一矛盾的快速解決方案，能夠在提高芯片性能的同時(shí)控制面積、成本。更為重要的是，未來許多器件使用的材料也并非一定是硅材料，有可能是鍺、III-V族、碳化硅等，這就需要通過chiplet把一個(gè)復(fù)雜的芯片分解成若干個(gè)子系統(tǒng)，最后再封裝為一體。通俗說就是“異質(zhì)集成”，或者叫“異構(gòu)集成”。因此，chiplet將是近期半導(dǎo)體業(yè)在后摩爾定律的重要方向之一。

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