新時(shí)代，英特爾的Chiplet時(shí)代來(lái)了，這到底是啥？

HC34 英特爾 Meteor Lake 計(jì)算的未來(lái)。這是基于英特爾關(guān)于Meteor Lake及其客戶端策略的 Hot Chips 34 演講的第二篇文章。我們之前已經(jīng)介紹了 Meteor Lake，所以這將是一篇關(guān)于分類未來(lái)的更大的文章。毫無(wú)疑問(wèn)，這是芯片設(shè)計(jì)的新時(shí)代。英特爾的Chiplet新時(shí)代。

芯粒(Chiplet)是在2015年Marvell創(chuàng)始人之一周秀文(Sehat Sutardja)博士曾提出Mochi(Modular Chip，模塊化芯片)架構(gòu)的概念，這是芯粒最早的雛形。

幾十年來(lái)，半導(dǎo)體行業(yè)一直按照摩爾定律的規(guī)律發(fā)展著，芯片制造商憑借工藝技術(shù)的迭代，每18個(gè)月令芯片性能提升一倍。但隨著近年來(lái)先進(jìn)工藝演進(jìn)到了3nm、2nm，用提升晶體管密度來(lái)提高性能的做法遇到了瓶頸，摩爾定律開(kāi)始放緩甚至停滯。產(chǎn)業(yè)開(kāi)始思考將不同工藝的模塊化芯片，像拼接樂(lè)高積木一樣用封裝技術(shù)整合在一起，在提升性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)低成本和高良率，這就是芯粒。

芯粒是不同功能芯片裸片的拼搭，某種意義上也是不同IP的拼搭。芯原作為中國(guó)大陸第一，全球第七的半導(dǎo)體IP供應(yīng)商，在各類處理器IP上有著深度布局，將通過(guò)“IP芯片化(IP as a Chiplet)”和“芯片平臺(tái)化(Chiplet as a Platform)”持續(xù)推進(jìn)芯粒技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化落地。

芯原有六大核心處理器IP，分別為圖形處理器(GPU)IP、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器(NPU)IP、視頻處理器(VPU)IP、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)IP、圖像信號(hào)處理器(ISP)IP和顯示處理器IP，此外還有1,400多個(gè)數(shù)模混合IP和射頻IP。芯原將這些處理器IP有機(jī)結(jié)合，推出了處理器IP 子系統(tǒng)、IP 平臺(tái)等，例如從攝像頭輸入一直到顯示輸出的整個(gè)智能像素處理IP平臺(tái)?；谪S富的IP儲(chǔ)備，芯原提出了IP芯片化(IP as a Chiplet，IaaC)的理念，旨在以芯粒實(shí)現(xiàn)特殊功能IP的“即插即用”，解決7nm、5nm及以下工藝中，性能與成本的平衡，并降低較大規(guī)模芯片的設(shè)計(jì)時(shí)間和風(fēng)險(xiǎn)。

1965年英特爾三大創(chuàng)始人之一的戈登·摩爾發(fā)現(xiàn)集成電路行業(yè)的摩爾定律。近幾十年來(lái)，半導(dǎo)體行業(yè)一直遵循著這一規(guī)律發(fā)展，芯片制造商憑借工藝技術(shù)的迭代，每18個(gè)月令芯片性能提升一倍。

但隨著近年來(lái)先進(jìn)工藝演進(jìn)到了3nm、2nm，在二維平面晶體管結(jié)構(gòu)中用提升晶體管密度來(lái)提高性能的做法遇到了瓶頸，摩爾定律開(kāi)始逐漸失去威力，研發(fā)成本大幅提升。研發(fā)人員開(kāi)始思考將不同工藝的模塊化芯片，在三維結(jié)構(gòu)上像拼接積木一樣用封裝技術(shù)整合在一起，在提升性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)低成本和高良率。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，Chiplet是一種將多種芯片在一個(gè)封裝內(nèi)組裝起來(lái)的高性能、成本低、產(chǎn)品上市快的解決方案。這就是芯粒(Chiplet)的基本概念。

Chiplet概念股在尾盤階段經(jīng)歷資金的明顯回流，板塊個(gè)股中，大港股份已經(jīng)歷六連板，通富微電三連板，深科達(dá)當(dāng)天漲幅超10%，蘇州固锝、文一科技、氣派科技漲停，芯原股份、晶方科技、寒武紀(jì)、中京電子漲超5%。

Chiplet并不是一個(gè)新鮮的概念。研究機(jī)構(gòu)Gartner分析師盛陵海對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示，臺(tái)積電和英特爾較早就已經(jīng)開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的技術(shù)，但是早年的技術(shù)成本還是較高。“但因?yàn)槭窍冗M(jìn)技術(shù)，所以有很大的想象空間?！?

在機(jī)構(gòu)看來(lái)，隨著芯片制程的演進(jìn)，由于設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)難度更高，流程更加復(fù)雜，芯片全流程設(shè)計(jì)成本大幅增加，“摩爾定律”日趨放緩。在此背景下，Chiplet被業(yè)界寄予厚望，或?qū)牧硪粋€(gè)維度來(lái)延續(xù)摩爾定律的“經(jīng)濟(jì)效益”。

從市場(chǎng)炒作的方向看，也符合這個(gè)邏輯，國(guó)產(chǎn)替代是絕對(duì)熱點(diǎn)，包括：光刻機(jī)、蝕刻機(jī)、清洗設(shè)備、chiplet先進(jìn)封裝、高端光刻膠、特種電子氣體、EDA，甚至連國(guó)產(chǎn)軟件和數(shù)字貨幣都開(kāi)始凸凸。