小芯片、异质集成成显学!用最简略的方法读懂Chiplet、SoC、SiP
2023-11-17 13:38:19智能装配资讯

  半导体制程技能迫临已知的物理极限,为了继续强化CPU功用,小芯片(Chiplet)、异质集成技能乃蔚为潮流,更被视为连续摩尔定律的首要解决方案,国际大厂如台积电、intel、三星等,都在全力开发相关技能。

  要了解Chiplet技能,需先厘清现在常见的两个名词,分别是SoC与SiP。SoC(System on Chip)是将数个不同芯片,经过从头规划使其悉数运用“相同制程工艺”,并集成于单一芯片上;而SiP(System in Package),是将数个“不同制程工艺”的芯片,经过异质集成技能对其进行衔接,并集成于同一个封装壳内。

  而Chiplet技能就是经过先进封装技能让多个小芯片构成的SiP,它可以将具有不同功用的小芯片,经过先进封装技能集成于单一基板上。Chiplet与SiP看似相同,但Chiplet实质仍是芯片,而SiP是封装形状,两者在功用和用途上存在差异。

  Chiplet技能的SiP规划概念,比照SoC呈现出多种优势,Chiplet可以大幅度进步芯片制作的良率。近年来,为求芯片功用进步,芯片面积继续扩大。芯片良率则跟着芯片面积扩大而下降。究竟一个细小缺点便足以使一颗大芯片作废,而Chiplet技能则可以集成面积相对小、制作良率相对高的各种小芯片来进步芯片功用及其制作良率。

  其次,Chiplet技能更有助于下降规划的杂乱度和规划本钱。Chiplet可以终究靠异质集成将各类小芯片集成在一起,不只下降初期规划阶段的集成压力,也让规划和测验阶段更简单进行。此外,因为不同的小芯片可以独立优化,终究的集成产品往往能轻松的取得更好的全体功用。

  Chiplet有望下降芯片制作的本钱。在芯片中,除了CPU、GPU以外,其他单元不依赖先进制程也可以发挥很好的功用。Chiplet能让不同功用小芯片运用其最适合的制程,更有助于降造本钱。

  跟着半导体制程的演进,芯片规划难度更高、流程更为杂乱,规划本钱也继续攀升。在此趋势下,可以简化规划、制作流程且有用进步芯片功用、连续摩尔定律的Chiplet技能也被业界寄予厚望。

  近年全球半导体大厂如AMD、台积电、英特尔、英伟达等皆嗅到此范畴的商场机会,纷繁赶紧布局Chiplet技能。例如AMD近年产品多获益于“SiP,Chiplet”的制作形式;别的,苹果发布的M1 Ultra芯片也经过定制的UltraFusion封装架构完成了极高的功用。在学术界,美国加州大学、乔治亚理工大学以及欧洲的研讨机构近年也逐步开端针对Chiplet技能触及的互联接口、封装与使用等问题开端打开研讨。

  综上所述,因为Chiplet技能能大大下降规划本钱、缩短研制工时、进步规划弹性与良率,一起拓宽芯片功用,其必定成为高端芯片继续发展过程中不可或缺的解决方案。

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