晨报精选 芯片领域如何打破制造瓶颈?或许这是一种答案


晨报精选 芯片领域如何打破制造瓶颈?或许这是一种答案
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如果把大芯片比作一幢房子的话 , 你可以想象Chiplet(芯粒)就是里面每一个小小的厨房、客厅、洗手间 。
“以前大家都做大芯片 , 现在做大芯片最好的公司AMD和英特尔 , 都提倡做Chiplet这种小芯片 , 这是未来的一种趋势 。 ”
11月3日 , 芯原股份创始人、董事长兼总裁戴伟民在2020世界计算机大会上发表了《Chiplet芯粒技术带给产业的新机遇》的演讲 。 今年10月的第三届全球IC企业家大会暨第十八届中国国际半导体博览会(ICChina2020)上 , 戴伟民同样力推芯粒 。
芯粒是什么?到底会给芯片行业带来怎样的突破呢?
芯粒好比小积木
芯粒是个近年才出现的概念 。 作为IP供应商的芯原股份提出“IP即芯粒”的理念 , 戴伟民解释 , “芯粒就像一个厨房、一个客厅 , 是具备某一功能的模块 , 芯片就像盖房子 。
以前芯片设计的时候 , 如果提供一个视频的IP、音频的IP、AI的IP , 给的时候是一个软的东西 , 拿去盖房子 。 第二次盖房子就需要再提供一个新的 , 又重新设计一遍 。 芯粒的好处在于 , 软的IP做成硬的Chiplet , 变成小芯片 , 不用再重新设计 , 拿去放进房子里就好 。 ”
戴伟民打了个比方 , “就像我们玩乐高 , 芯粒就是小小的积木的概念 。 做出来的成品是个小东西 , 但是可以配合搭建出一个新东西 , 而且可以重复利用 , 下次需要的时候不用重新做 。 ”
芯粒技术的出现 , 与芯片行业的发展有关 。 随着半导体制造工艺的不断升级 , 从7nm、5nm到3nm等延伸下去 , 越来越接近物理极限 , 而工艺提升所带来的成本效益也越来越不明显 , 仅靠工艺节点提升已无法满足市场需求 。
“60年前晶体管、集成电路要建成几幢大楼 , 才可以相当于我们现在口袋里的手机 。 到近两年 , 更新迭代的速率实际没那么快了 。 但还没到最终极点 , 5纳米后还可以再做3纳米、2纳米 。 但是如果整个芯片要做到2纳米 , 成本就太高了 , 也不一定越小越好 。 芯片某些部分不一定需要最先进的 , 芯粒等于在一块大芯片上分开做一颗颗小芯片 , 拼起来的效果又比较好 。 ”
()汽车等领域运用前景广阔
戴伟民认为 , 芯粒市场前景广阔 。 据Omdia报告 , 2018年芯粒市场规模为6.45亿美元 , 预计到2024年会达到58亿美元 , 2035年则超过570亿美元 , 芯粒的全球市场规模正在井喷式增长 。
芯粒可以很好地运用到汽车行业 。 戴伟民解释 , “现在我们市场规模最大的终端是手机 , 下一个市场规模最大的终端是什么?汽车 。 汽车有个特点 , 它要安全性能高 。 它不一定要最高级的东西 , 但一定要很稳定、很安全 , 人命关天的事情 。 这样的话 , 里面的芯片不希望经常换 。 ”
因为芯粒分开封装的特性 , 单个芯粒出问题不会影响其它芯粒的功能 , 一旦有一个地方出问题 , 能有替代品 , 改一小块 , 保持其余大部分都不动 , 成本会更低 , 也更安全 。 而且通过增加芯粒 , 汽车处理器也可以轻松提升性能 , 符合现阶段汽车电子向更先进的自动驾驶过渡的需求 。
“不是所有芯片都会用芯粒技术 。 但以后比如自动驾驶的汽车 , 还有笔记本电脑、大的数据中心 , 很可能都会先用起来 。 ”
芯粒技术给中国提供新机遇
2001年 , 当时作为美国加州大学终身教授的戴伟民归国创办了芯原 , 扎根浦东 , 专注于芯片设计标准单元库的研发 。 今年8月 , 他创办的芯原股份上市 , 成为中国半导体IP第一股 。 在全球前10半导体IP厂商榜单上 , 大陆企业只此一家 。
戴伟民在国内力推芯粒 , 有两个原因 。
“首先 , 中国的芯片制造距离国际前沿技术落后了几代 , 比如TSMC做到了5纳米 , 而我国刚刚做到14纳米 , 也许会到12纳米 , 因为材料和设备的限制 , 制造的短板不太容易短期内赶上 。 但如果把一颗大芯片分开制造 , 其中某些芯粒不一定要最先进的 , 12纳米也可以 , 那中国的晶圆厂还可以占有一席之地 。