AMD|小芯片终于迎来统一标准:Intel、AMD、台积电等巨头坐镇

【AMD|小芯片终于迎来统一标准:Intel、AMD、台积电等巨头坐镇】3月3日,全球知名芯片制造商Intel、台积电、三星联手芯片封测龙头日月光,携AMD、ARM、高通、谷歌、微软、Meta等科技行业巨头推出了一个全新的通用芯片互连标准:通用小芯片快连(UCle) 。
该协议专为小芯片(chiplet)而设置,旨在为小芯片互连制定一个新的开放标准,简化相关流程,并且提高来自不同制造商的小芯片之间的互操作性 。
该标准下,芯片制造商可以在合适的情况下混合构建芯片 。
AMD|小芯片终于迎来统一标准:Intel、AMD、台积电等巨头坐镇
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什么是小芯片?SoC的掘墓人,摩尔定律的“续命丹”
近年来,随着探索先进制程工艺的成本不断提高,摩尔定律日渐走向失效 。芯片制造行业的头部厂商一直都在延续摩尔定律的道路上艰难求索 。而小芯片,就是这其中的一条道路 。
摩尔定律逐渐失效的原因是光掩模限制了单个芯片的最大尺寸,芯片制造商和设计者不得不用多个芯片来实现功能 。有些情况下,甚至是多个芯片提供相同的功能 。这要求芯片必须完成小型化 。
此前厂商一直使用SoC(片上系统)技术组合不同的模块 。这种技术的优势在于提高模块之间通信速度的同时,还能够做到低功耗、低成本 。但近年来突破先进制程工艺的难度和成本都在不断上升 。
一方面,技术突破已经变得尤为艰难,在芯片制造领域深耕多年的Intel,也在7nm制程技术上遭遇瓶颈 。而目前掌握5nm制造技术的三星日前也遭曝光产品良率造假 。
同时,探索先进制程的成本也在不断上升 。根据IBS首席执行官Handel Jones的说法,设计3nm的芯片成本以及达到了5.9亿美元,而此前,设计一个28nm的芯片平均成本仅为4000万美元 。
小芯片,顾名思义,就是用多个小芯片封装在一起,用die-to-die(裸片对裸片)内部互连技术,组成异构芯片 。
由于小芯片的单体更小,每片圆晶的利用率得以提高,从而降低成本 。并且,由于封装了多个小芯片,可以根据需要进行灵活组装,从而降低功耗 。
 “大饼”逐渐落地,小芯片“野蛮生长”
如今,小芯片技术已经开始从理论走向实践,在一些头部厂商的带领下真正应用到芯片的设计和制造中 。当初小芯片技术画下的名为“用搭积木的方式造芯片”的大饼,如今已经离实现越来越近 。
AMD在2019年发布的Ryzen3000系列中部署了基于小芯片技术的Zen2内核;Intel则发布了集成了47个小芯片的Ponte Vecchio 。
我们可以看到,无论是将单片CPU拆分,还是将大量小芯片集成封装,小芯片技术都已经走出实验室,应用到了实际生产中 。
但小芯片技术要走向成熟,还需要面对诸多挑战 。
在小芯片技术中,各裸片互连必须考虑到互连接口和协议 。在设计中必须要考虑到工艺制程、封装技术、系统集成、扩展等诸多复杂因素 。
同时,还需要满足不同领域对信息传输速度、功耗等方面的要求 。这使得小芯片的设计过程变得非常复杂,而其中横在小芯片面前的最大难关来自于没有统一的协议 。
Marvell曾经在2015年推出了MoChi架构这一小芯片模型 。此后Marvell就陷入了选择接口的困难中 。
根据Marvell的网络CTO Yaniv Kopelman说,由于不想堆高封装成本或是被单个供应商绑定,他们不想使用内插器或者InFO类型的封装 。
另外,使用小芯片的时候必须在中间划分IP,但在哪里划分以及如何开发架构也对最终产品的实现提出了挑战 。