AI熱潮下，芯片制造商將芯片堆疊起來(lái)，就像搭積木

7月11日消息，人工智能熱潮推動(dòng)芯片制造商加速堆疊芯片設(shè)計(jì)，就像高科技的樂(lè)高積木一樣。

業(yè)內(nèi)高管稱，這種所謂的Chiplet（芯粒）技術(shù)可以更輕松地設(shè)計(jì)出更強(qiáng)大的芯片，它被認(rèn)為是集成電路問(wèn)世60多年以來(lái)最重要的突破之一。

IBM研究主管達(dá)里奧·吉爾（Darío Gil）在接受采訪時(shí)表示：“封裝和Chiplet技術(shù)是半導(dǎo)體的未來(lái)重要組成部分?！薄跋啾扔趶牧汩_(kāi)始設(shè)計(jì)一款大型芯片，這種技術(shù)更加強(qiáng)大?！?/p>

去年，AMD、英特爾、微軟、高通、三星電子和臺(tái)積電等科技巨頭組成了一個(gè)聯(lián)盟，旨在制定Chiplet設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。英偉達(dá)，作為全球首個(gè)市值超過(guò)萬(wàn)億美元的芯片公司，隨后加入了該聯(lián)盟。IBM和一些中國(guó)公司也是成員之一。

蘋(píng)果去年推出高端Mac Studio電腦，并在今年6月進(jìn)行了更新，是最早采用Chiplet技術(shù)連接兩個(gè)計(jì)算處理器的消費(fèi)產(chǎn)品之一，這些芯片由臺(tái)積電生產(chǎn)。近幾個(gè)月，英特爾和英偉達(dá)也分別宣布推出基于Chiplet技術(shù)的定制產(chǎn)品。

智能手機(jī)等典型消費(fèi)設(shè)備包含各種類型的芯片，用于數(shù)據(jù)處理、圖形處理、內(nèi)存、通信和電源控制等功能。這些芯片通過(guò)微小的線路精細(xì)地連接，并封裝在保護(hù)性塑料外殼中，形成可固定在電路板上的封裝。

借助新的Chiplet封裝技術(shù)，工程師們找到了將現(xiàn)有芯片組合在一起的方法，就像用幾塊樂(lè)高積木搭建玩具車一樣簡(jiǎn)單。

一位業(yè)內(nèi)人士將芯片設(shè)計(jì)師比作菜譜創(chuàng)作者，將Chiplet比作預(yù)先準(zhǔn)備好的食材。他表示，芯片設(shè)計(jì)公司可以將他們想要的成分混合在一起，"然后簡(jiǎn)單地烹飪出菜品，馬上端上餐桌"。

這個(gè)概念特別吸引人工智能公司，他們急于設(shè)計(jì)針對(duì)人工智能計(jì)算優(yōu)化的芯片。

英偉達(dá)表示，其Chiplet技術(shù)可以將其現(xiàn)有產(chǎn)品（如圖形處理芯片）與具有特殊需求公司設(shè)計(jì)的定制芯片連接在一起。

英偉達(dá)在去年提交的一份報(bào)告中表示，由于在狹小空間內(nèi)封裝更多晶體管變得越來(lái)越困難，芯片堆疊“將成為以低成本和低功耗方式繼續(xù)提升芯片性能的主要機(jī)制”。

全球最大的芯片代工廠商臺(tái)積電為蘋(píng)果等客戶提供了設(shè)計(jì)基于Chiplet的產(chǎn)品的平臺(tái)。該公司預(yù)計(jì)，到2025年，其先進(jìn)封裝生產(chǎn)的廠房面積將是2021年的兩倍。

各大公司仍在努力降低Chiplet的生產(chǎn)成本，并繼續(xù)研究如何最有效地將Chiplet拼接在一起。此外，驗(yàn)證Chiplet性能需要不同的流程，并且并非適合所有功能。業(yè)內(nèi)人士表示，Chiplet設(shè)計(jì)非常適合售價(jià)超過(guò)4000美元的高端蘋(píng)果臺(tái)式電腦等產(chǎn)品，而不適用于當(dāng)前大眾智能手機(jī)的主芯片。

然而，由于設(shè)計(jì)和制造最先進(jìn)芯片的成本飆升，如果可能的話，使用Chiplet技術(shù)將幾片不太先進(jìn)的芯片組合起來(lái)以提高性能是有意義的。

半導(dǎo)體分析公司Real World Insights創(chuàng)始人大衛(wèi)·坎特（David Kanter）表示：“先進(jìn)封裝技術(shù)成本更高……但隨著新型芯片越來(lái)越貴，先進(jìn)封裝技術(shù)變得更具吸引力。”