Chiplet：中国和其他国家的未来之路

不久前，路透社的一篇文章提到硅谷初创公司zGlue出售了其chiplet技术专利，该专利最终落入了深圳的一家初创公司奇普乐(Chipuller)的专利组合，互联网上掀起了对中国chiplet的热烈讨论，多家外媒也对此进行了报道。

什么是“Chiplet”?

Chiplet技术是一种替代单片芯片的模块化方法。芯片被分成多个小芯片，每个小芯片都有自己的功能和用途。然后，这些小芯片被组装和连接起来，形成一个小芯片上的系统，而并非典型的片上系统(SoC)。模块化方法的优点是减少了开发时间和成本，缩短了上市时间，提高了灵活性，但是它也增加了封装和测试的复杂性。用于组装基于chiplet的封装的关键设备包括具有芯片对芯片、芯片对晶圆和/或晶圆对晶圆功能的键合工具。

Chiplet在中国

2020年9月，美国对中国中芯国际实施出口禁令，这推动了中国chiplet产业联盟的成立。该联盟联合国内IP 厂商、领先封装厂商、领先系统与应用厂商，封装、测试和组装厂商与封装、测试和组装行业的供应商以及IC基板制造商来协调成本控制和商业可行性。(来源:电子时报)。该联盟还发布了《芯粒互联接口标准》——ACC 1.0（Advanced Cost-driven Chiplet Interface 1.0）。

来源：中国chiplet产业联盟

2022年8月，壁仞 BR100(通用GPU)的性能超过了英伟达 A100，其规格已在Hot Chips 34上公布。BR100由两个chiplets组成，基于台积电7nm工艺，以及2.5D CoWoS（chip-on-wafer-on-substrate）封装技术；由于美国施加的限制，台积电已暂停为壁仞提供该技术。

目前的中美争端凸显了Chiplet技术的重要性，但它已被一些关键行业参与者使用多年，是人工智能、物联网和自动驾驶背后的主要推动力，这确保了未来20年Chiplet的强劲增长。微软、谷歌、英特尔、台积电和其他公司一直在努力制定一个互连标准，如通用芯粒互连技术(UCIe)，这将使来自不同制造商的晶片能够轻松集成到一个封装中。

Chiplet是摩尔定律的延续，器件的微缩变得更加困难，掩膜版和晶片尺寸正在接近其最大极限。正如戈登·摩尔预言：“事实证明，用单独封装和互连的较小功能构建大型系统可能更具经济效益。”

TechInsights发现了什么?

Chiplet利用先进的封装互连技术，将大型多功能单硅晶片拆分成多个单一用途的专用晶片。近十年来，TechInsights一直在积极跟踪逻辑细分市场中基于Chiplet的器件，我们最早分析了Xilinx 580T FPGA，该FPGA具有两个FPGA晶片和一个中间层互连。近年来，TechInsights分析了来自英特尔、苹果和AMD等几家制造商的chiplet架构器件。

英特尔的嵌入式多芯片互连桥接(EMIB)是一种封装内高密度互连异构芯片的方法，可实现多芯片多核处理器所需的高带宽通信。英特尔还推出了Foveros封装技术，该技术提供了更大的能力来混合和匹配处理器组件与最佳的制造工艺。

台积电还展示了其硅桥解决方案，TechInsights分析了其最近的集成扇出本地硅互连(InFO-L或InFO-LSI)苹果封装，并发现CoWoS-L采用类似概念。此外，台积电的系统集成芯片(SoIC)采用键合技术，可以将不同芯片尺寸、功能和节点技术的已知优质芯片进行异构集成，这些芯片与现有的CoWoS和InFO方案完全兼容。Techinisights最近分析了AMD的Ryzen 7和Ryzen 9处理器，它们使用台积电的SoIC先进封装技术将缓存芯片与基于芯片的封装中的计算芯片互连起来。

矽品(SPIL)也有利用嵌入式桥式芯片的先进封装技术。TechInsights最近分析的一款AMD设备显示，在一个封装中使用了四个桥接芯片来实现chiplet设计。