何為chiplet？chiplet和CPO有什么區(qū)別？

chiplet通過將多個裸芯（die）進行堆疊合封的先進封裝，通常為較復(fù)雜的芯片。近年來，chiplet備受關(guān)注。為增進大家對chiplet的認識，本文將對chiplet以及chiplet和CPO的區(qū)別予以介紹。如果你對chiplet或是本文內(nèi)容具有興趣，不妨一起繼續(xù)往下閱讀哦。

一、什么是chiplet

chiplet，也被稱為晶片模塊化技術(shù)，是一種將復(fù)雜的芯片拆分成多個小型芯片的設(shè)計方式。與傳統(tǒng)的單一芯片不同，chiplet設(shè)計將各個小型芯片組合在一起，通過硅基互聯(lián)技術(shù)（如通過硅中介或TSV）將它們連接起來。這種芯片設(shè)計技術(shù)的主要優(yōu)勢是可以更容易地設(shè)計和制造超大型芯片，并減少電路成本。此外，因為芯片之間的連接點較少（減少了I/O電路，由于其中的一些模塊因連接方式不同被稱為異構(gòu)芯片），因此芯片之間的通信速度也可以大大提高。Chiplet技術(shù)并不是一個全新的概念，但其應(yīng)用在近年來變得日益重要。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和芯片設(shè)計的復(fù)雜性增加，Chiplet成為了一種有效的應(yīng)對方法。通過將大型芯片拆分成多個小型、獨立的模塊，可以顯著降低設(shè)計復(fù)雜性、提高生產(chǎn)效率并降低成本。同時，Chiplet具有可復(fù)用性，每個模塊都可以獨立設(shè)計和生產(chǎn)，然后根據(jù)需要進行組合，從而實現(xiàn)靈活的定制化設(shè)計。

Chiplet技術(shù)已經(jīng)在多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。例如，AMD是采用Chiplet技術(shù)最積極的廠商之一，其在CPU和GPU設(shè)計中都采用了Chiplet技術(shù)，顯著提高了能效和功能。此外，Chiplet技術(shù)還可以通過先進封裝的方式，進一步提高芯片集成度，突破單芯片的集成度極限，滿足不斷增長的芯片性能需求和功能多樣化需求。

Chiplet技術(shù)的發(fā)展前景非常廣闊。隨著摩爾定律的極限逐漸顯現(xiàn)，Chiplet技術(shù)被認為是未來幾年內(nèi)提升算力的主要技術(shù)之一。各大芯片制造商如英特爾、臺積電等都在積極推動Chiplet技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，形成了Chiplet標準聯(lián)盟，進一步推動了這一技術(shù)的標準化和普及。

二、什么是CPO？

CPO，即芯片并排布局技術(shù)，是一種將多個不同的芯片平行排列在同一個硅基底上的技術(shù)。與chiplet相比，CPO技術(shù)更注重芯片之間的物理坐標，因此被視為一種“非規(guī)整”芯片設(shè)計技術(shù)。CPO技術(shù)的主要優(yōu)勢是減少了芯片之間的通信時延，因為相鄰芯片之間的通信可以通過更短的電路路線來實現(xiàn)，從而提高芯片性能。此外，CPO技術(shù)還可以減少芯片面積，降低設(shè)計和制造成本。

通用的CPO結(jié)構(gòu)分為三種類型：MCM、有機中介層和無機中介層，它們在ASIC與OE的電氣互連方面各不相同。在MCM型的CPO中，ASIC和OE集成在封裝基板上，并用銅線相互連接。隨著系統(tǒng)帶寬的要求越來越高，這種結(jié)構(gòu)遭遇了ASIC和OE之間的帶寬密度低的問題。

有機中介層（如InFO_OS）具有ASIC和OE之間更細間距RDL（2/2 微米）的特點，可提供比MCM更高的帶寬密度，因此可視為無機中介層之前的臨時解決方案。

無機中介層，如CoWoS_S，具有BEOL銅互連（0.4/0.4 μm）和微凸塊，通常能為通信或計算系統(tǒng)提供更高的帶寬密度。

三、chiplet與CPO的區(qū)別

盡管chiplet和CPO技術(shù)都是芯片設(shè)計領(lǐng)域中的熱門話題，但它們的設(shè)計理念和應(yīng)用場景還是有一定差異的。主要區(qū)別如下：

（1）設(shè)計理念不同：chiplet設(shè)計主要側(cè)重于將復(fù)雜的單一芯片分解成多個簡單芯片模塊進行設(shè)計，以降低制造成本并提升芯片性能；CPO技術(shù)則主要是將不同的芯片并排布置在同一個硅基底上，以縮短芯片之間的通信路徑，提高芯片性能。

（2）硅中介技術(shù)：chiplet設(shè)計需要硅中介技術(shù)的支持， 而CPO技術(shù)通常采用更簡單的芯片堆疊技術(shù)，所以兩者在這個方面略有不同。

（3）性能優(yōu)化：chiplet技術(shù)可以通過設(shè)計不同的芯片模塊并將它們組合在一起來優(yōu)化芯片性能。而CPO技術(shù)則主要側(cè)重于縮短芯片之間的通信路徑，提高芯片的整體性能。

（4）應(yīng)用場景：chiplet技術(shù)主要適用于具有大規(guī)模芯片設(shè)計需求的公司，如谷歌和英特爾；CPO技術(shù)則更適用于需要提高芯片性能和降低成本的領(lǐng)域，如高性能計算（HPC）和人工智能（AI）。

以上便是此次帶來Chiplet的相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對Chiplet已經(jīng)具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!