服务热线
0755-83044319
发布时间:2022-05-28作者来源:澳门新葡萄新京威尼斯987浏览:2545
Intel: Meteor Lake Chiplet SoC Up and Running
说到芯片领域的动态,最近一个月内,先是英特尔在4月宣布其[敏感词]款采用Chiplet设计的大众SoC“Meteor Lake” 完成通电测试。不过一个月以后,AMD公布其正在计划加快CPU及GPU规格迭代,将全面导入Chiplet设计,以提高核心数量及运算速度,此外,其新一代5nm Zen 4架构将采用Chiplet设计。这一波超异构、Chiplet浪潮的掀起,不仅将对英特尔和AMD产生深远的影响,还冲击了整个半导体行业。
01先进制程:诸神之战,凡人莫及
芯片苦于制程久矣。近日,台积电宣布开发1.4纳米工艺,晶体管尺寸逼近字面意义上的物理极限。不断烧钱死磕制程的路线难以为继,已成了行业公认的事实,原因有三:[敏感词],性能极限:通过先进制程微缩对芯片性能的提升覆盖面有限;第二,技术极限:纳米级的晶体管集成度和精细化程度非常高,引发了短沟道效应和量子隧穿难题;当然,还有最核心成本极限:
--半导体行业分析师Douglas O’laughlin
Chiplet Meets The Real World -- Benefits and Limits of Chiplet Designs ” (Source:AMD)
FinFET时代玩家仅剩英特尔、台积电、三星(Source: Yole Développement)
02制程越小,性能真的越高?
逻辑芯片:人类芯片科技的皇冠,制作工艺复杂,如CPU、GPU、AI、MCU。受益于先进制程技术的进步,逻辑芯片依然沿着摩尔定律向前演进,现在已经5nm产线已经量产,3nm已排上日程。
存储芯片:与逻辑芯片相比,内部结构相对简单,主要分为DRAM、NAND Flash、NORFlash三类。以DRAM为例,当制程到了18/16nm以下,继续缩减尺寸已不再具备成本和性能方面的优势。
Limited and Divergent Scale Factors(Source: AMD)
03超异构计算,何以为“超”
要了解超异构,首先要理解什么是异构。从字面意思来看,异构就是同构的反义词,即“不同的架构或者结构”。用核酸测试举例,十个大白同去一个街道给居民们测核酸,计划每人负责十分之一的居民,这就是同构。但是在执行过程中,大白发现,居民们的情况不同,有些楼栋有阳性患者,需要上门检测;有些居民不积极,需要多次催促;有些居民腿脚不便,需要专人搀扶;此外,还有核酸码扫描、登记,发放抗原试剂等工作。于是,大白们根据实际需求重新划分了工作职责,进行人员的安排和工作的优先级划分,如阳性楼栋最后采样,从而[敏感词]限度地提高工作效率,这就是异构。
而“超异构计算”,则在于超过了异构计算的瓶颈,它可以把很多现有的、不同节点上已经验证过的晶片集成在一个封装里(经过协调,大白和来自其他地区的民警、居委会人员、甚至外省支援的人员,共同应对情况复杂的街道)。超异构计算在传统的异构计算基础上,通过更强大的模块化Chiplet能力,封装互连能力和软件能力,将越来越复杂的系统整合成了宏系统芯片MSOC(Macro-System on Chip)。
如今,基于超异构计算的架构创新正在成为芯片巨头们的未来驱动力。通过一连串的收购和自研行为,全球三大处理器头部厂商都在向CPU+GPU+FPGA/NPU的方向靠拢,构建超异构计算体系。
NVIDIA拟收购 Arm,其目的在于增强其服务器CPU能力,虽然最终未能收购成功,NVIDIA仍获得了未来10年Arm开发授权。
AMD对赛灵思的收购,也释放出强化异构计算布局的信号,成功弥补了FPGA短板。同时,赛灵思在异构计算上也有所积累,已推出Versal ACAP异构计算平台,以缩短车载多传感器同步和融合所带来的系统整体响应时间。冥冥之中,超异构计算时代已起飞。
03Chiplet,超异构未来驱动力
在“超异构”的三大核心能力中,被通俗地解释为 “乐高积木” 的Chiplet技术,被视为“超异构”的关键驱动力。这正是AMD在新一代5nm Zen 4架构中采用,并与台积电联合研发的用于CPU封装的技术。与传统芯片设计方式相比,Chiplet具有迭代周期快,成本低,良率高等一系列优势:
Intel Ponte Vecchio Suspended
1
降低芯片成本
SoC设计的一大难题是,不同的模块对制程的敏感度不同,如模拟电路、大功率 I/Os 、射频等对制程不敏感,没有使用高端制程的必要。所以,如果可以将像搭积木一样制造芯片,针对功能选择合适的制程,不但能让芯片尺寸变得更小,还可以提高良率,降低制造成本,实现性能[敏感词]化;此外,基于 Chiplet 设计的SoC 还可对外采购具备特定功能的裸片,以节省自身的开发和验证成本。
2
缩减芯片开发周期
与从0开始开发一款 SoC 相比,Chiplet 能大幅缩减芯片开发周期,帮助芯片公司尽快推出产品,赢得竞争优势和市场份额。
3
提升设计灵活性
通过3D高密度互联技术,对连接到底层逻辑芯片的模块芯片在原则上没有限制。厂商可以根据模块的特点,选择性价比[敏感词]的工艺节点进行制造,提升芯片设计的灵活性。同时,通过3D高密度集成,Chiplet 能帮助增加芯片核心单元面积,提高单芯片算力。
4
拓宽下游市场
由于目前的芯片下游市场高度细分,很多细分市场的终端出货量不足以支撑 SoC 高昂的 Mask 成本,芯片设计公司只会针对下游出货量较大(如智能手机)或利润较高的市场。而基于 Chiplet 的设计,可以让芯片设计公司针对规模适中的市场(智能汽车/服务器等)以较低的成本开发出高性能的解决方案,扩宽了下游市场。
04Chiple行业生态
今年3月,全球芯片头部制造企业Intel、AMD、ARM、Google Cloud、Meta、Microsoft、Qualcomm、Samsung、TSMC等联合宣布成立Chiplet联盟,并推出了一个全新的通用芯片互连标准(UCle),该组织发布了一种新的开放式芯片间互连规范,使芯粒能够在封装中相互通信。借助UCIe平台,巨头们将打造更加完整的Chiplet生态系统,并呼吁更多半导体企业的加入。
免责声明:本文采摘自网络,本文仅代表作者个人观点,不代表澳门新葡萄新京威尼斯987及行业观点,只为转载与分享,支持保护知识产权,转载请注明原出处及作者,如有侵权请联系我们删除。
友情链接:站点地图 澳门新葡萄新京威尼斯987官方微博 立创商城-澳门新葡萄新京威尼斯987专卖 金航标官网 金航标英文站
Copyright ©2015-2024 澳门新葡萄新京威尼斯987 版权所有 粤ICP备20017602号-1