主要观点总结
文章主要讨论了小芯片(Chiplets)在半导体功能和生产效率方面带来的变革,以及为实现这一愿景所需面对的生态系统、标准、组织和流程挑战。文章指出,尽管小芯片的理念具有划时代意义,但行业需要共识、标准、整合和工具支持来实现其潜力。
关键观点总结
关键观点1: 小芯片带来的变革
小芯片理念类似于40年前的软IP,能够带来巨大的飞跃,但实现这一愿景需要建立生态系统。
关键观点2: 生态系统初级阶段
目前小芯片的生态系统还处于非常初级的阶段,许多公司正在探索和实践,但缺乏即插即用的市场。
关键观点3: 标准制定和互连问题
为了实现小芯片的普及和标准化,需要制定严格的标准,涉及封装、测试、设计、功能通信、实现层面的互连等方面。目前行业正在制定这些标准,但仍然存在很多问题和挑战。
关键观点4: 组织挑战和流程改变
公司在准备基于小芯片的生态系统时,必须审视自己的组织架构并做好准备。流程也需要改变,包括在布局规划阶段考虑如何在多个芯片之间分配功能,以及测试方面的挑战。
关键观点5: 工具和模型的重要性
目前异构集成主要由垂直整合的公司进行,设计流程复杂。为了实现小芯片的经济性,需要系统级协同设计,包括热模型和功耗模型等。同时,工具也需要发展以支持这些设计流程。
正文
产品营销总监
Mayank Bhatnagar
表示,“像
UCIe
这样的标准正在被全行业所采用,我相信它会取得成功,但我们距离这一目标还有几年时间。我不期望在接下来的三到五年内实现这一目标。我们可能在
21
世纪
30
年代才会看到行业标准小芯片的普及。”
需要标准
封装、测试、设计、功能通信、实现层面的互连等方面都需要标准。目前,每个人都遵循自己的标准。
“现在有点像西部牛仔时代,”
Ansys
公司产品营销总监
Marc Swinnen
表示,“这很好,让百花齐放。但该使用哪种封装技术呢?选项太多了。每个
OSAT
(外包半导体组装和测试)厂商都有自己的特色,还有这些特色的变体,但并非所有都能取得主流成功。这个市场迟早会经历一次洗牌。没人愿意押错宝,被困在一种无人使用的古怪技术上。因此,行业需要整合。”
封装技术正在追赶半导体行业的规范性。
“对于中介层(
interposer
)而言,顶级晶圆厂和
OSAT
厂商对规则和技术参数的定义各不相同,”新思科技工程副总裁
Abhijeet Chakraborty
表示,“这些对于使用中介层组装芯片是必要的,但目前它们都有不同的参数和标准。对于物理验证运行集,它们有不同的开发方法和范式。希望所有这些都能变得更加规范化,这都将有所帮助。我们正处于一个巨大而激动人心的开发变革时期。从晶圆厂到垂直整合公司的架构师,再到
EDA
和标准化等领域,整个生态系统都在解决许多非常有趣且重要的问题。这一切变化得非常快,虽然看起来任务艰巨,但这是必要的,只有这样,我们才能找到真正适用于大众
3D-IC
开发的解决方案。”
虽然每个标准都可能有所帮助,但需要达到一定的规模效应。
“当英特尔发起
UCIe
小组时,大家都非常兴奋,”
Marvell
公司的技术副总裁兼定制解决方案首席技术官
Mark Kuemerle
表示,“有了芯片到芯片的接口,大家都认为小芯片真的要起飞了。但实际上并没有改变什么。原因是还需要很多其他的东西。将这些部件连接在一起会带来很多复杂性,比如测试。你必须弄清楚如何让这些小芯片相互通信,以便对它们进行全面的测试覆盖。”
这些标准正在制定中。
“早在上世纪
90
年代,就有了
IEEE1149.1
标准,它讨论了如何将每个芯片连接到电路板,”西门子的
Neerkundar
表示,“当时有一种语言——
BSDL
。现在有
IEEE 1838
标准,它描述了
PTAP-/STAP-
类型的机制,说明了如何在
3D-IC
堆叠中使用它。你还可以在