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來(lái)源：鎂客網(wǎng) 深冬的寒意遠未褪去，但“中國芯”已迎來(lái)新的暖流。 12月16日，醞釀已久的中國《小芯片接口總線(xiàn)技術(shù)要求》團體標準，正式通過(guò)了工信部中國電子工業(yè)標準化技術(shù)協(xié)會(huì )的審定，并已在當天舉辦的“第二屆中國互連技術(shù)與產(chǎn)業(yè)大會(huì )”上向世界發(fā)布。這對中國芯片產(chǎn)業(yè)而言，無(wú)疑是在近期激烈的全球競爭中，迎來(lái)的最重要的一項利好。 鎂客網(wǎng)注意到，《小芯片接口總線(xiàn)技術(shù)要求》是首個(gè)中國集成電路領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)和專(zhuān)家共同主導制定的團體標準，同時(shí)也是中國首個(gè)原生Chiplet技術(shù)標準。在后摩爾時(shí)代已然來(lái)臨的今天，對于中國集成電路產(chǎn)業(yè)延續“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）是今年半導體產(chǎn)業(yè)中絕對的熱詞�？萍季揞^下場(chǎng)、風(fēng)險資本涌入，各國政府關(guān)注。在國外企業(yè)“抱團取暖”，以及全球芯片產(chǎn)業(yè)的“亂戰”的今天，Chiplet已然成為世界芯片產(chǎn)業(yè)的焦點(diǎn)和新的機會(huì )。那么，為何Chiplet如此重要？其對中國芯片產(chǎn)業(yè)的意義在哪？《小芯片接口總線(xiàn)技術(shù)要求》的發(fā)布意味著(zhù)什么？具體又將給中國企業(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，相對于傳統芯片是單獨的一個(gè)完整整體，Chiplet則更像是一塊組合積木：其將數個(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”的設計方法，也是異構集成的封裝技術(shù)，更是一種摩爾定律趨緩下的半導體工藝發(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(mǎn)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設計，為整個(gè)業(yè)界了解和研發(fā)Chiplet推開(kāi)了第一道門(mén)。 真正讓世界意識到小芯片“火了”的時(shí)間節點(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和臺積電在內的十家巨頭企業(yè)，聯(lián)合發(fā)起一項瞄準Chiplet的新互連標準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”在一起打造的頂級電腦芯片M1 Ultra；8月，在美國《2022年芯片與科學(xué)法案》中，小芯片也被再次提及，美國總統科學(xué)技術(shù)顧問(wèn)委員會(huì )（PCAST）“倡議建立Chiplet平臺”。 從籍籍無(wú)名到被迅速追捧，Chiplet的優(yōu)勢究竟在哪里？ 在與媒體交流中，中科院計算所研究員，中國計算機互連技術(shù)聯(lián)盟（CCITA）秘書(shū)長(cháng)，無(wú)錫芯光互連技術(shù)研究院院長(cháng)郝沁汾告訴記者，盡管Chiplet目前還不能替代以光刻機的演進(jìn)為主要方向的傳統集成電路的技術(shù)路線(xiàn)，但在一些特定的場(chǎng)景下，Chiplet設計方式結合成熟制程工藝，已經(jīng)可以“小于等于”先進(jìn)制程工藝�！皩τ谙駭祿行牡纫恍⿲π酒暮兔娣e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)勢下，小芯片的市場(chǎng)前景一片光明。據調研機構Omdia的報告顯示，到2024年，小芯片的市場(chǎng)規模將達到58億美元，到2035年有望快速增長(cháng)至570億美元，市場(chǎng)前景極為可觀(guān)。 二、中國芯，中國標準 無(wú)規矩，不成方圓。 對于芯片產(chǎn)業(yè)而言，建立一個(gè)優(yōu)質(zhì)的生態(tài)離不開(kāi)必要標準的制定。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），就志在解決互連接口的標準問(wèn)題。 但很明顯，在全球芯片產(chǎn)業(yè)“亂戰”的大背景下，UCle是否能給中國芯片企業(yè)帶來(lái)足夠多的幫助仍需時(shí)間驗證。在這種情況下，中國急需屬于自己的原生Chiplet技術(shù)標準。 中國計算機互連技術(shù)聯(lián)盟（CCITA）秘書(shū)長(cháng)郝沁汾對記者表示，在國內研發(fā)先進(jìn)制程受到客觀(guān)影響的大背景下，企業(yè)對于屬于中國的Chiplet技術(shù)標準的訴求是比較強烈的。 “從目前的實(shí)際情況來(lái)看，Chiplet在中國比在美國更‘熱’，有更多的中國本土廠(chǎng)商希望去應用這種技術(shù)。大家都覺(jué)得Chiplet是未來(lái)的技術(shù)趨勢和必然選擇，不少廠(chǎng)商都對這種設計抱有訴求。 我們已經(jīng)注意到包括初創(chuàng )企業(yè)在內的芯片廠(chǎng)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中。預計未來(lái)3~5年，我們將可以看到大量用Chiplet的方式去設計芯片的國產(chǎn)廠(chǎng)商。我們推動(dòng)的這個(gè)標準《小芯片接口總線(xiàn)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(chǎng)商支持了我們的小芯片標準�！� 郝沁汾對媒體表示，對于小芯片接口標準的制定始于2020年6月，目前已經(jīng)集結了國內產(chǎn)業(yè)鏈上下游六十多家單位共同參與研究。從內容上看，《小芯片接口總線(xiàn)技術(shù)要求》這項標準描述了多種應用場(chǎng)景的小芯片接口總線(xiàn)（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，以靈活應對不同的應用場(chǎng)景、適配不同能力的技術(shù)供應商。 但技術(shù)標準的出臺，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：“國際上的某些標準還處在‘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(xiàn)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)驗證，我們已經(jīng)聯(lián)系了幾家本土廠(chǎng)商，一起聯(lián)合來(lái)做驗證，爭取要把我們自己現在做的這個(gè)標準要能盡快用上�！� 三、合作共贏(yíng)，腳踏實(shí)地 據悉，目前國際上基于Chiplet架構的芯片設計尚無(wú)統一標準。目前能夠獨自完成芯片整體的架構設計、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)底蘊雄厚的intel公司。 那么，中國的《小芯片接口總線(xiàn)技術(shù)要求》與由intel領(lǐng)銜制定的UCIe可以被視為一種競爭關(guān)系嗎？郝沁汾認為，答案是否定的。 “我們并不是一種競爭關(guān)系，兩個(gè)標準之間并不是‘有你沒(méi)我’這樣的結果。一方面，UCIe所瞄準的是全球化的設計行業(yè)的標準，而《小芯片接口總線(xiàn)技術(shù)要求》當前更多關(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)的規劃；另外，在標準內容的設計上，兩者之間也有自身的偏重�！缎⌒酒涌诳偩�(xiàn)技術(shù)要求》更偏重chiplet本身的設計內容，UCIe的內容還體現了intel對數據中心業(yè)務(wù)的設想。 當然，一些IP廠(chǎng)商也希望《小芯片接口總線(xiàn)技術(shù)要求》能夠與UCIe兼容，對于我們來(lái)說(shuō)，考慮《小芯片接口總線(xiàn)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(chǎng)商支持多種chiplet標準的成本。所以本質(zhì)上，兩者之間并非競爭關(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：今天制定的標準，必然面臨著(zhù)更新是否及時(shí)的考驗。郝沁汾告訴記者，對《小芯片接口總線(xiàn)技術(shù)要求》而言，后續也有自己的安排。 “從把Chiplet作為一個(gè)接口標準的角度來(lái)看，第一，它不一定要跟著(zhù)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 )和節奏�！缎⌒酒涌诳偩�(xiàn)技術(shù)要求》主要是對包含鏈路層和物理層的接口里的關(guān)鍵內容、標準內容進(jìn)行定義，相對上層的應用，是通用的。所以，我覺(jué)得可能在兩三年之內，大的東西不會(huì )去改變，主要精力還是放在應用的推動(dòng)上。當然如果很多下一代的產(chǎn)品出了訴求，我們也會(huì )在下一代標準的制定過(guò)程當中充分的考慮這個(gè)事情。從這個(gè)角度上來(lái)說(shuō)，短期之內不會(huì )去做大的改變�！� 可以確認的是，Chiplet正在為中國集成電路產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了更多的發(fā)展機遇�！缎⌒酒涌诳偩�(xiàn)技術(shù)要求》的發(fā)布，則為中國芯片企業(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(xiàn)技術(shù)要求》則是實(shí)實(shí)在在提速了“中國芯”。 |
