|
來(lái)源：鎂客網(wǎng) 深冬的寒意遠(yuǎn)未褪去，但“中國(guó)芯”已迎來(lái)新的暖流。 12月16日，醞釀已久的中國(guó)《小芯片接口總線技術(shù)要求》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，正式通過(guò)了工信部中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)的審定，并已在當(dāng)天舉辦的“第二屆中國(guó)互連技術(shù)與產(chǎn)業(yè)大會(huì)”上向世界發(fā)布。這對(duì)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)而言，無(wú)疑是在近期激烈的全球競(jìng)爭(zhēng)中，迎來(lái)的最重要的一項(xiàng)利好。 鎂客網(wǎng)注意到，《小芯片接口總線技術(shù)要求》是首個(gè)中國(guó)集成電路領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)和專(zhuān)家共同主導(dǎo)制定的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也是中國(guó)首個(gè)原生Chiplet技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在后摩爾時(shí)代已然來(lái)臨的今天，對(duì)于中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)延續(xù)“摩爾定律”，突破先進(jìn)制程工藝限制具有重要意義。 從全球來(lái)看，毫無(wú)疑問(wèn)，Chiplet（小芯片）是今年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中絕對(duì)的熱詞�？萍季揞^下場(chǎng)、風(fēng)險(xiǎn)資本涌入，各國(guó)政府關(guān)注。在國(guó)外企業(yè)“抱團(tuán)取暖”，以及全球芯片產(chǎn)業(yè)的“亂戰(zhàn)”的今天，Chiplet已然成為世界芯片產(chǎn)業(yè)的焦點(diǎn)和新的機(jī)會(huì)。那么，為何Chiplet如此重要？其對(duì)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的意義在哪？《小芯片接口總線技術(shù)要求》的發(fā)布意味著什么？具體又將給中國(guó)企業(yè)帶來(lái)哪些助益？ 一、小芯片，大意義 何為Chiplet（小芯片）？ 從最淺顯的硬件形態(tài)來(lái)看，相對(duì)于傳統(tǒng)芯片是單獨(dú)的一個(gè)完整整體，Chiplet則更像是一塊組合積木：其將數(shù)個(gè)小型芯片通過(guò)封裝技術(shù)拼裝成一塊大芯片，有點(diǎn)像我們平常見(jiàn)到的樂(lè)高玩具；從芯片發(fā)展歷史的角度看，在后摩爾時(shí)代，Chiplet是持續(xù)提高芯片集成度和芯片算力的重要途徑。簡(jiǎn)言之，Chiplet既是芯片“模塊化”的設(shè)計(jì)方法，也是異構(gòu)集成的封裝技術(shù)，更是一種摩爾定律趨緩下的半導(dǎo)體工藝發(fā)展方向。 在整個(gè)芯片大家庭里，小芯片堪稱(chēng)“年齡最小”的后起之秀。2015年，美滿電子科技(Marvell)公司印尼華僑周秀文博士首次提出了模塊化芯片（MoChi）的概念，這一概念可以視為小芯片的雛形；2018年，芯片巨頭AMD率先在服務(wù)器CPU上率先使用了Chiplet設(shè)計(jì)，為整個(gè)業(yè)界了解和研發(fā)Chiplet推開(kāi)了第一道門(mén)。 真正讓世界意識(shí)到小芯片“火了”的時(shí)間節(jié)點(diǎn)是今年。2022年，幾乎所有與芯片業(yè)務(wù)相關(guān)聯(lián)的巨頭企業(yè)都開(kāi)始“下場(chǎng)”：3月份，包括英特爾、AMD、Arm和臺(tái)積電在內(nèi)的十家巨頭企業(yè)，聯(lián)合發(fā)起一項(xiàng)瞄準(zhǔn)Chiplet的新互連標(biāo)準(zhǔn)UCIe；同月，蘋(píng)果在春季新品發(fā)布會(huì)上公開(kāi)了其利用小芯片技術(shù)，將兩枚M1 Max芯片“粘連”在一起打造的頂級(jí)電腦芯片M1 Ultra；8月，在美國(guó)《2022年芯片與科學(xué)法案》中，小芯片也被再次提及，美國(guó)總統(tǒng)科學(xué)技術(shù)顧問(wèn)委員會(huì)（PCAST）“倡議建立Chiplet平臺(tái)”。 從籍籍無(wú)名到被迅速追捧，Chiplet的優(yōu)勢(shì)究竟在哪里？ 在與媒體交流中，中科院計(jì)算所研究員，中國(guó)計(jì)算機(jī)互連技術(shù)聯(lián)盟（CCITA）秘書(shū)長(zhǎng)，無(wú)錫芯光互連技術(shù)研究院院長(zhǎng)郝沁汾告訴記者，盡管Chiplet目前還不能替代以光刻機(jī)的演進(jìn)為主要方向的傳統(tǒng)集成電路的技術(shù)路線，但在一些特定的場(chǎng)景下，Chiplet設(shè)計(jì)方式結(jié)合成熟制程工藝，已經(jīng)可以“小于等于”先進(jìn)制程工藝�！皩�(duì)于像數(shù)據(jù)中心等一些對(duì)芯片功耗和面積的要求并不高的場(chǎng)景，Chiplet是可以用來(lái)解決一些先進(jìn)工藝不足的難題的�！� 也正是在這樣堪稱(chēng)突破性的優(yōu)勢(shì)下，小芯片的市場(chǎng)前景一片光明。據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)Omdia的報(bào)告顯示，到2024年，小芯片的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到58億美元，到2035年有望快速增長(zhǎng)至570億美元，市場(chǎng)前景極為可觀。 二、中國(guó)芯，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn) 無(wú)規(guī)矩，不成方圓。 對(duì)于芯片產(chǎn)業(yè)而言，建立一個(gè)優(yōu)質(zhì)的生態(tài)離不開(kāi)必要標(biāo)準(zhǔn)的制定。正如上文所提，由英特爾等巨頭公司牽頭建立的UCIe（Universal Chiplet Interconnect Express，通用芯粒高速互連標(biāo)），就志在解決互連接口的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。 但很明顯，在全球芯片產(chǎn)業(yè)“亂戰(zhàn)”的大背景下，UCle是否能給中國(guó)芯片企業(yè)帶來(lái)足夠多的幫助仍需時(shí)間驗(yàn)證。在這種情況下，中國(guó)急需屬于自己的原生Chiplet技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 中國(guó)計(jì)算機(jī)互連技術(shù)聯(lián)盟（CCITA）秘書(shū)長(zhǎng)郝沁汾對(duì)記者表示，在國(guó)內(nèi)研發(fā)先進(jìn)制程受到客觀影響的大背景下，企業(yè)對(duì)于屬于中國(guó)的Chiplet技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的訴求是比較強(qiáng)烈的。 “從目前的實(shí)際情況來(lái)看，Chiplet在中國(guó)比在美國(guó)更‘熱’，有更多的中國(guó)本土廠商希望去應(yīng)用這種技術(shù)。大家都覺(jué)得Chiplet是未來(lái)的技術(shù)趨勢(shì)和必然選擇，不少?gòu)S商都對(duì)這種設(shè)計(jì)抱有訴求。 我們已經(jīng)注意到包括初創(chuàng)企業(yè)在內(nèi)的芯片廠商，包括AI芯片、CPU芯片和DPU芯片等方向，都把推進(jìn)Chiplet列入了自己的工作日程當(dāng)中。預(yù)計(jì)未來(lái)3~5年，我們將可以看到大量用Chiplet的方式去設(shè)計(jì)芯片的國(guó)產(chǎn)廠商。我們推動(dòng)的這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)《小芯片接口總線技術(shù)要求》，也是希望未來(lái)能夠被更多更廣泛的企業(yè)來(lái)使用，目前看已經(jīng)有幾家IP廠商支持了我們的小芯片標(biāo)準(zhǔn)。” 郝沁汾對(duì)媒體表示，對(duì)于小芯片接口標(biāo)準(zhǔn)的制定始于2020年6月，目前已經(jīng)集結(jié)了國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈上下游六十多家單位共同參與研究。從內(nèi)容上看，《小芯片接口總線技術(shù)要求》這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)描述了多種應(yīng)用場(chǎng)景的小芯片接口總線（Chiplet）技術(shù)要求，包括總體概述、接口要求、鏈路層、適配層、物理層和封裝要求等，以靈活應(yīng)對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景、適配不同能力的技術(shù)供應(yīng)商。 但技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，不能只是擱置一邊的一紙空文。郝沁汾告訴記者，目前來(lái)看：“國(guó)際上的某些標(biāo)準(zhǔn)還處在‘紙面熱鬧’的狀態(tài)，并沒(méi)有多少企業(yè)去使用。 《小芯片接口總線技術(shù)要求》 剛發(fā)布，今明年的主要工作就是能夠做好技術(shù)驗(yàn)證，我們已經(jīng)聯(lián)系了幾家本土廠商，一起聯(lián)合來(lái)做驗(yàn)證，爭(zhēng)取要把我們自己現(xiàn)在做的這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要能盡快用上。” 三、合作共贏，腳踏實(shí)地 據(jù)悉，目前國(guó)際上基于Chiplet架構(gòu)的芯片設(shè)計(jì)尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。目前能夠獨(dú)自完成芯片整體的架構(gòu)設(shè)計(jì)、處理其中并行或者串行物理層接口、具備先進(jìn)封裝能力的只有技術(shù)底蘊(yùn)雄厚的intel公司。 那么，中國(guó)的《小芯片接口總線技術(shù)要求》與由intel領(lǐng)銜制定的UCIe可以被視為一種競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系嗎？郝沁汾認(rèn)為，答案是否定的。 “我們并不是一種競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之間并不是‘有你沒(méi)我’這樣的結(jié)果。一方面，UCIe所瞄準(zhǔn)的是全球化的設(shè)計(jì)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，而《小芯片接口總線技術(shù)要求》當(dāng)前更多關(guān)注的是希望為本土芯片企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)助力，向世界的發(fā)展是未來(lái)的規(guī)劃；另外，在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上，兩者之間也有自身的偏重�！缎⌒酒涌诳偩�技術(shù)要求》更偏重chiplet本身的設(shè)計(jì)內(nèi)容，UCIe的內(nèi)容還體現(xiàn)了intel對(duì)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的設(shè)想。 當(dāng)然，一些IP廠商也希望《小芯片接口總線技術(shù)要求》能夠與UCIe兼容，對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，考慮《小芯片接口總線技術(shù)要求》與UCIe在物理層上的兼容也是我們下一步工作的方向之一，來(lái)降低IP廠商支持多種chiplet標(biāo)準(zhǔn)的成本。所以本質(zhì)上，兩者之間并非競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系�！� 記者注意到，從自身的發(fā)展來(lái)看，在后摩爾時(shí)代，技術(shù)的快速迭代注定了：今天制定的標(biāo)準(zhǔn)，必然面臨著更新是否及時(shí)的考驗(yàn)。郝沁汾告訴記者，對(duì)《小芯片接口總線技術(shù)要求》而言，后續(xù)也有自己的安排。 “從把Chiplet作為一個(gè)接口標(biāo)準(zhǔn)的角度來(lái)看，第一，它不一定要跟著芯片產(chǎn)品一代一代的去改變，它也可以支持幾代的產(chǎn)品； 第二，小芯片接口有自己的發(fā)展的脈絡(luò)和節(jié)奏。《小芯片接口總線技術(shù)要求》主要是對(duì)包含鏈路層和物理層的接口里的關(guān)鍵內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行定義，相對(duì)上層的應(yīng)用，是通用的。所以，我覺(jué)得可能在兩三年之內(nèi)，大的東西不會(huì)去改變，主要精力還是放在應(yīng)用的推動(dòng)上。當(dāng)然如果很多下一代的產(chǎn)品出了訴求，我們也會(huì)在下一代標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程當(dāng)中充分的考慮這個(gè)事情。從這個(gè)角度上來(lái)說(shuō)，短期之內(nèi)不會(huì)去做大的改變。” 可以確認(rèn)的是，Chiplet正在為中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了更多的發(fā)展機(jī)遇。《小芯片接口總線技術(shù)要求》的發(fā)布，則為中國(guó)芯片企業(yè)的順利發(fā)展起到了“指路”的重要作用。如果說(shuō)我們對(duì)先進(jìn)制程的“彎道超車(chē)”目前仍然是一個(gè)夢(mèng)想，《小芯片接口總線技術(shù)要求》則是實(shí)實(shí)在在提速了“中國(guó)芯”。 |
