過去幾十年來,單片芯片一直是推動技術(shù)進(jìn)步的主力。但就像工業(yè)革命期間,役畜被更高效強(qiáng)大的機(jī)器所取代一樣,半導(dǎo)體行業(yè)如今也處于類似變革的階段。
Multi-Die和基于小芯片的設(shè)計,即將多個專用芯片集成在單個封裝中或?qū)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E9%9B%86%E6%88%90%E7%94%B5%E8%B7%AF/">集成電路垂直堆疊,有望帶來比單片芯片更高的性能和靈活性,能夠滿足高性能計算(HPC)以及AI驅(qū)動的工作負(fù)載對處理能力永無止境的需求。但是,要開發(fā)這些先進(jìn)的芯片設(shè)計,需要極其雄厚的資金和前沿的研發(fā)能力。
但如今情況不同了。
Multi-Die技術(shù)、工具、流程和IP都在迅速成熟。工程專業(yè)知識也在不斷發(fā)展。同時,晶圓代工廠的產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張?;谶@些考慮,我們預(yù)測,到2025年,50%的新型高性能計算芯片設(shè)計將采用Multi-Die技術(shù)。
晶圓代工廠積極布局,準(zhǔn)備迎接Multi-Die設(shè)計浪潮
要將Multi-Die設(shè)計推向市場,僅靠研發(fā)是不夠的。它還需要高帶寬、低延遲的互連、具備充足產(chǎn)能的先進(jìn)制造工藝,以及精密的設(shè)計工具和IP。
通用芯?;ミB技術(shù)(UCIe)等開放行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不斷成熟,有助于簡化和加強(qiáng)異構(gòu)小芯片之間的連接,同時降低風(fēng)險并縮短設(shè)計周期。UCIe在高性能計算、人工智能、數(shù)據(jù)中心以及邊緣應(yīng)用領(lǐng)域的運用日益廣泛,正推動市場對Multi-Die設(shè)計產(chǎn)生巨大需求。
除了先進(jìn)互連技術(shù)的成熟與普及,晶圓代工廠也在為即將到來的Multi-Die設(shè)計浪潮做準(zhǔn)備。這包括采用能實現(xiàn)更密集凸點和更高性能的新型制造工藝。額外的封裝、中介層和集成選項帶來了成本和架構(gòu)上的靈活性。而擴(kuò)大的產(chǎn)能意味著更多的設(shè)計和原型能夠推向市場。
先進(jìn)的Multi-Die設(shè)計工具和IP
開發(fā)這些尖端芯片離不開最先進(jìn)的設(shè)計解決方案,而新思科技始終處于Multi-Die創(chuàng)新的前沿。我們?nèi)媲铱蓴U(kuò)展的Multi-Die解決方案包括設(shè)計自動化工具和IP,能夠助力實現(xiàn):
早期架構(gòu)探索
快速軟件開發(fā)和系統(tǒng)驗證
高效的裸片/封裝協(xié)同設(shè)計
魯棒的裸片間和芯片間連接
增強(qiáng)的制造能力和可靠性
我們還提供超高性能、超低延遲、超低功耗和超小面積的Die-to-Die IP解決方案,其中包括UCIe和專用控制器、物理層器件(PHY)以及驗證IP。基于UCIe的IP符合最新的UCIe規(guī)范,而專用的Die-to-Die IP可提供40Gbps的性能、優(yōu)化芯片邊緣利用率和能效,同時具備低延遲,并支持標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的封裝技術(shù)。
我們的Multi-Die解決方案已助力多個基于不同代工工藝的項目成功實現(xiàn)芯片量產(chǎn)??蛻舨捎寐屎途A代工廠產(chǎn)能都在持續(xù)提升,同時高帶寬低延遲的互連標(biāo)準(zhǔn)也在不斷成熟。
基于以上原因,我們認(rèn)為,到2025年,至少有一半的新型高性能計算芯片設(shè)計將采用Multi-Die技術(shù)。