最近兩天經(jīng)常看到Chiplet這個詞，以為是什么新技術(shù)呢，google一下這不就是幾年前都在提的先進封裝嗎。最近資本市場帶動了芯片投資市場，和chiplet有關(guān)的公司身價直接飛天。帶著好奇今天扒一扒chiplet是什么：

Chiplet的概念其實很簡單，就是硅片級別的重用。從系統(tǒng)端出發(fā)，首先將復(fù)雜功能進行分解，然后開發(fā)出多種具有單一特定功能、可相互進行模塊化組裝的裸芯片，如實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、計算、信號處理、數(shù)據(jù)流管理等功能，并最終以此為基礎(chǔ)，建立一個Chiplet的芯片網(wǎng)絡(luò)。

chiplet就是把不同功能的裸芯片，也就是常說的Die，通過某些渠道或者介質(zhì)對接封裝起來，也就是Die-to-Die的技術(shù)。

常規(guī)的半導(dǎo)體芯片一般都是2D平面工藝，一層膜，一層圖案，一層介質(zhì)實現(xiàn)特定功能，最終形成具備一些功能的芯片。后來芯片為了實現(xiàn)集成度更高，就會在一個Die上設(shè)計多個模塊功能，有負責計算的部分，通常是數(shù)字電路，也要設(shè)計負責I/O的部分，通常是模擬電路。這些模塊都在同一片die上面設(shè)計好，因此芯片面積都比較大。同時為了追求芯片性能，大家都想采用先進制程，5nm、3nm、1nm，越小越好。但是越小制程難度越大，成本太高，再加上美國作梗，不是所有人都可以用得上5nm。

其實對于芯片，數(shù)字電路采用先進制程可以明顯提高運算性能，但是模擬電路采用先進制程性能提升并不大，有點浪費。

因此就可以想，把本來一個大的die，切割成兩塊或者多塊。數(shù)字電路部分采用新制程，模擬電路采用老制程，這樣既簡化了設(shè)計步驟，又提高了先進制程的利用率，I/O模塊也更經(jīng)濟。

另外采用chiplet降低了單位面積內(nèi)的芯片設(shè)計量，可以適當減少芯片集成度，我的理解是采用14nm的工藝制程說不定可以干5nm的事情。

明白了為什么采用chiplet，但是如何用chiplet，就需要die和die之間的互聯(lián)了。和我們做電路一樣的，芯片之間的互聯(lián)也需要協(xié)議，特別是對于這種先進封裝，并沒有行業(yè)規(guī)定，每個芯片廠家設(shè)計的金屬對接口位置可能都不同，因此急需一個標準的出臺。

2022年三月份出現(xiàn)的UCIe， 即Universal Chiplet Interconnect Express，是Intel、AMD、ARM、高通、三星、臺積電、日月光、Google Cloud、Meta和微軟等公司聯(lián)合推出的Die-to-Die互連標準，其主要目的是統(tǒng)一Chiplet（芯粒）之間的互連接口標準，打造一個開放性的Chiplet生態(tài)系統(tǒng)。UCIe在解決Chiplet標準化方面具有劃時代意義。

到目前為止，已經(jīng)成功商用的Die-to-Die互連接口協(xié)議多達十幾種，主要分為串行接口協(xié)議和并行接口協(xié)議。比較而言，串行接口一般延遲比較大，而并行接口可以做到更低延遲，但也會消耗更多的Die-to-Die互連管腳；而且因為要盡量保證多組管腳之間延遲的一致，所以每個管腳不易做到高速率。

UCIe 成員分為三個級別：發(fā)起人、貢獻者和采用者。發(fā)起人由董事會組成并具有領(lǐng)導(dǎo)作用。貢獻者和發(fā)起者公司可以參與工作組，而采用者只能看到最終規(guī)范并獲得知識產(chǎn)權(quán)保護。

貢獻者成員名單如下：

董事會成員有：

但是chiplet也有一些難度，切成小die之后的封裝工作會加倍，精度和具體工藝都需要更精密的儀器設(shè)備來保證，估計又會被歐美日國家把控著。

做成芯片后的測試和原有芯片均不同，疊加后的芯片就像一個黑匣子一樣，不容易查找測試異常。

另外EDA設(shè)計軟件也要跟上，國內(nèi)的設(shè)計軟件目前很難做好這一塊的。

不過對于國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)也是機遇，畢竟卡脖子問題不解決，也不能做先進制程，不能閑著不是。

審核編輯 ：李倩