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芯片领域如何打破制造瓶颈?或许这是一种答案

来源:开云棋牌官网最新    发布时间:2024-03-04 12:54:59

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  如果把大芯片比作一幢房子的话,你能想象Chiplet(芯粒)就是里面每一个小小的厨房、客厅、洗手间。

  “以前大家都做大芯片,现在做大芯片最好的公司AMD和英特尔,都提倡做Chiplet这种小芯片,这是未来的一种趋势。”

  11月3日,芯原股份创始人、董事长兼总裁戴伟民在2020世界计算机大会上发表了《Chiplet芯粒技术带给产业的新机遇》的演讲。今年10月的第三届全球IC企业家大会暨第十八届中国国际半导体博览会(IC China2020)上,戴伟民同样力推芯粒。

  芯粒是个近年才出现的概念。作为IP供应商的芯原股份提出“IP即芯粒”的理念,戴伟民解释,“芯粒就像一个厨房、一个客厅,是具备某一功能的模块,芯片就像盖房子。

  以前芯片设计的时候,如果提供一个视频的IP、音频的IP、AI的IP,给的时候是一个软的东西,拿去盖房子。第二次盖房子就需要再提供一个新的,又重新设计一遍。芯粒的好处在于,软的IP做成硬的Chiplet,变成小芯片,不用再重新设计,拿去放进房子里就好。”

  戴伟民打了个比方,“就像我们玩乐高,芯粒就是小小的积木的概念。做出来的成品是个小东西,但是能配合搭建出一个新东西,还能够重复利用,下次需要的时候不用重新做。”

  芯粒技术的出现,与芯片行业的发展有关。随着半导体制造工艺的一直在升级,从7nm、5nm到3nm等延伸下去,越来越接近物理极限,而工艺提升所带来的成本效益也慢慢变得不明显,仅靠工艺节点提升已不足以满足市场需求。

  “60年前晶体管、集成电路要建成几幢大楼,才可以相当于我们现在口袋里的手机。到近两年,更新迭代的速率实际没那么快了。但还没到最终极点,5纳米后还可以再做3纳米、2纳米。但是如果整个芯片要做到2纳米,成本就太高了,也不一定越小越好。芯片某些部分不一定需要最先进的,芯粒等于在一块大芯片上分开做一颗颗小芯片,拼起来的效果又比较好。”

  戴伟民认为,芯粒未来市场发展的潜力广阔。据Omdia报告,2018年芯粒市场规模为6.45亿美元,预计到2024年会达到58亿美元,2035年则超过570亿美元,芯粒的全球市场规模正在井喷式增长。

  芯粒可以很好地运用到汽车行业。戴伟民解释,“现在我们市场顶级规模的终端是手机,下一个市场顶级规模的终端是什么?汽车。汽车有个特点,它要安全性能高。它不一定要最高级的东西,但一定要很稳定、很安全,人命关天的事情。这样的话,里面的芯片不希望经常换。”

  因为芯粒分开封装的特性,单个芯粒出问题不会影响其它芯粒的功能,一旦有一个地方出问题,能有替代品,改一小块,保持其余大部分都不动,成本会更低,也更安全。而且通过增加芯粒,汽车处理器也可以轻松提升性能,符合现阶段汽车电子向更先进的无人驾驶过渡的需求。

  “不是所有芯片都会用芯粒技术。但以后比如无人驾驶的汽车,还有笔记本电脑、大的数据中心,很可能都会先用起来。”

  2001年,当时作为美国加州大学终身教授的戴伟民归国创办了芯原,扎根浦东,专注于芯片设计标准单元库的研发。今年8月,他创办的芯原股份上市,成为中国半导体IP第一股。在全球前10半导体IP厂商榜单上,大陆企业只此一家。

  “首先,中国的芯片制造距离国际前沿技术落后了几代,比如TSMC做到了5纳米,而我国刚刚做到14纳米,也许会到12纳米,因为材料和设备的限制,制造的短板不太容易短期内赶上。但如果把一颗大芯片分开制造,其中某些芯粒不一定要最先进的,12纳米也可以,那中国的晶圆厂还可以占有一席之地。

  其次,要把一颗颗小芯粒拼起来,不是容易的事,但中国的封装技术,比较接近世界水平,比如长电科技。最会做大芯片的公司,都在提倡做小芯粒。从这两点上,Chiplet不仅符合潮流,而且符合国情。这就是怎么回事我一直在推这样的一个东西。而且我们自己也跑在比较前面。”