Chiplet如何开拓半导体技术的未来来源：本文翻译自Electropages。最近

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最近，英特尔与美国军方签订了一份合同，协助军方生产更先进的半导体芯片，其中涉及一个关键技术——Chiplet 。那什么是Chiplet？为什么它们变得流行？为什么英特尔被选为美国军方的供应品？
Chiplet是什么？
在半导体工业中， Chiplet异构集成技术通过利用先进封装技术将多个异构芯片裸片（Die）整合集成为特定功能的系统芯片，试图缓解摩尔定律和登纳德缩放定律所面临的的失效问题。
作为一种芯片级IP整合重用技术， Chiplet技术近年来受到广泛的关注。与传统的单芯片（Monolithic ASiCs）集成方式相比， Chiplet异构集成技术在芯片性能功耗优化、成本以及商业模式多方面具有优势和潜力，为CPU、FPGA以及网络芯片等多领域芯片的研制提供了一种高效能、低成本的实现方式。
Chiplet技术涉及的互连、封装以及EDA等关键技术和标准逐渐成为学术界和工业界的研究热点。
为什么Chiplet越来越受欢迎
Chiplet越发受欢迎源于半导体制造商因晶体管微缩而面临的问题。过去使用的晶体管的半导体尺寸是微米级的，在这个尺寸下，灰尘通常不会在运行中造成问题。这就是为什么过去的半导体铸造厂不要求严格的洁净室。同样的半导体对点缺陷也更有弹性，因此过去的芯片更容易批量生产。
然而，目前晶体管的尺寸在10nm以下，这意味着半导体晶圆厂需要非常清洁，空气中的灰尘尽可能少(每立方米空气中灰尘微粒少于10个) 。这是因为灰尘颗粒降落在10nm晶体管上，不仅会损坏晶体管，而且由于灰尘颗粒的大小，还会影响附近的成千上万个晶体管(灰尘颗粒比10nm晶体管大几个数量级) 。
小晶体管面临的第二个问题是，半导体中的单个点缺陷可能导致晶体管的缺陷。因此，一个拥有非常小晶体管的芯片需要在晶体结构中几乎没有缺陷，否则将导致芯片失败的概率很高。
通过减小die的整体尺寸，可以提高晶体管小尺寸die的产量。然而，这将导致更少的晶体管安装到单个die上。如果每个die的物理尺寸增加，它将允许更多的晶体管，因此会有更强大的电路，但结果是增加了每个die的成本，因为有更多的die因故障而被丢弃。
一种解决方案是使用Chiplet ，这是一种已经开始变得越来越流行的解决方案。小功能芯片，可以利用现代的亚10nm晶体管特性，允许强大的复杂功能。尽管如此，终端设备还是将多个芯片集成到一个单独的封装中，最终结果是一个功能强大的设备，拥有很大的晶体管数量，从而减少失败的数量。这反过来又降低了die的最终成本，并使产量最大化。
美国军方为何选择英特尔作为其芯片供应商？
最近，英特尔公司赢得了与美国军方的第二阶段合同，通过先进半导体帮助提供下一代军事技术。该项目将利用英特尔在俄勒冈州和亚利桑那州的工厂，并将利用英特尔的芯片技术。在使用10nm以下的节点技术时，芯片技术不仅可以提供更经济的解决方案，而且还可以将其他制造商设计的die集成到一个封装包中，从而实现高度定制的应用，使半导体设备的产量最大化。
【Chiplet如何开拓半导体技术的未来】虽然英特尔还没有公布该项目的具体金额，但美国军方选择英特尔公司的理由已经很充分了。目前，世界上几乎75%的半导体器件是在亚洲制造的。鉴于最近中美之间的紧张关系，人们有兴趣将制造业迁回美国。这对军方来说也非常重要，因为军方希望确保自己的产品是在当地生产的，并有可靠的供应链。虽然许多美国公司可以生产半导体，但英特尔是有能力生产高端芯片设计的公司之一，另外两家是台积电和三星，它们都位于亚洲。