前景一片大好的Chiplet，依然存在門檻問題

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/周凱揚(yáng)）Chiplet已然成為新世代半導(dǎo)體設(shè)計(jì)中被提及甚至使用最多的創(chuàng)新技術(shù)，甚至在《麻省理工科技評(píng)論》列出的2024年十大突破科技中，Chiplet與Exascale級(jí)別超算、Apple Vision一樣位列其中。畢竟隨著半導(dǎo)體制造工藝發(fā)展的速度進(jìn)一步減緩，從芯片設(shè)計(jì)架構(gòu)上創(chuàng)新就成了常態(tài)。

然而，目前的Chiplet仍存在一些門檻問題，不少人也發(fā)現(xiàn)了基本只有大公司才用到這一先進(jìn)技術(shù)，且主要集中在通信、大規(guī)模數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域，反倒是設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)的汽車、成本敏感的消費(fèi)電子和可靠性要求高的工業(yè)領(lǐng)域，比較缺乏Chiplet設(shè)計(jì)的參與。

成本問題

與任何新的設(shè)計(jì)突破一樣，芯片設(shè)計(jì)廠商首要考慮的還是成本問題。半導(dǎo)體設(shè)計(jì)并非毫無風(fēng)險(xiǎn)可言，對(duì)于不少初創(chuàng)公司而言更是如此，而成本很大程度上決定了風(fēng)險(xiǎn)大小，尤其是針對(duì)一些尚未開始出貨的芯片。

至于在Chiplet上，首先就是D2D接口的高成本和復(fù)雜度問題，如今已有的這些D2D接口，不管是否開放統(tǒng)一與否，比如AIB、UCIe或BoW，都盡可能地去降低了復(fù)雜度的門檻，但實(shí)現(xiàn)方式或者采購(gòu)的成本依舊很高，尤其是一些商用接口IP。

這些IP往往擁有極高的性能，不過對(duì)于中低端的芯片來說可能有些性能過剩了，成本也比較高。除了AIB之外，幾乎沒有可用的開源IP，且已有商用IP無法與開源開發(fā)工具兼容，缺乏工藝節(jié)點(diǎn)的可移植性等等，都進(jìn)一步增加了Chiplet設(shè)計(jì)的成本支出。

接著就是制造封裝上的成本問題，對(duì)于英特爾、AMD和英偉達(dá)等廠商而言，他們的新品已經(jīng)過渡到了5nm及更先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)，再加上產(chǎn)量較大，Chiplet架構(gòu)創(chuàng)新和復(fù)用帶來的成本降低已經(jīng)可以抵消掉先進(jìn)封裝和接口IP帶來的成本增加。

缺乏更加開放的生態(tài)

雖然已經(jīng)有了UCIe這種行業(yè)開放標(biāo)準(zhǔn)和OCP開放組織的出現(xiàn)，Chiplet在開放性上做得依然不夠好。比如目前在Chiplet設(shè)計(jì)上，依然缺乏標(biāo)準(zhǔn)或者開放的PDK，且不說幾乎大部分都是定制的，毫無現(xiàn)成的封裝可用，且都是在NDA保護(hù)下的。

相關(guān)的EDA工具流和IP也是如此，目前Chiplet設(shè)計(jì)在跨EDA工具流設(shè)計(jì)上依舊存在不少障礙。這也與當(dāng)下半導(dǎo)體制造行業(yè)現(xiàn)狀不無關(guān)系，幾乎一切都有NDA的保護(hù)，限制了初創(chuàng)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)的開放研究。除此之外，目前依然缺乏足夠的Chiplet代工工廠，這進(jìn)一步限制了Chiplet的量產(chǎn)和相關(guān)產(chǎn)品的原型設(shè)計(jì)。

寫在最后

可以看出，如今的Chiplet并沒有大規(guī)模普及，尤其是在某些基于成熟工藝的芯片設(shè)計(jì)上，還是因?yàn)殚T檻的問題。如今先進(jìn)封裝的成本還沒有降低到設(shè)計(jì)公司可以考慮Chiplet方案的程度，這些較高的門檻阻止了Chiplet的普及。在設(shè)計(jì)公司看來，行業(yè)需要像現(xiàn)在的云服務(wù)一樣，打造一個(gè)多供應(yīng)商、多選擇和開放的生態(tài)，這樣才能徹底發(fā)揮Chiplet用于降低設(shè)計(jì)成本、提高綜合性能的優(yōu)勢(shì)。