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AI熱潮下,芯片制造商將芯片堆疊起來,就像搭積木

科技來源:網易科技2023-07-11 14:57

圖片來自網絡/侵刪
  人工智能熱潮推動芯片制造商加速堆疊芯片設計,就像高科技的樂高積木一樣。

  業內高管稱,這種所謂的Chiplet(芯粒)技術可以更輕松地設計出更強大的芯片,它被認為是集成電路問世60多年以來最重要的突破之一。

  IBM研究主管達里奧·吉爾(Darío Gil)在接受采訪時表示:“封裝和Chiplet技術是半導體的未來重要組成部分。”“相比于從零開始設計一款大型芯片,這種技術更加強大。”

  去年,AMD、英特爾、微軟、高通、三星電子和臺積電等科技巨頭組成了一個聯盟,旨在制定Chiplet設計標準。英偉達,作為全球首個市值超過萬億美元的芯片公司,隨后加入了該聯盟。IBM和一些中國公司也是成員之一。

  蘋果去年推出高端Mac Studio電腦,并在今年6月進行了更新,是最早采用Chiplet技術連接兩個計算處理器的消費產品之一,這些芯片由臺積電生產。近幾個月,英特爾和英偉達也分別宣布推出基于Chiplet技術的定制產品。

  智能手機等典型消費設備包含各種類型的芯片,用于數據處理、圖形處理、內存、通信和電源控制等功能。這些芯片通過微小的線路精細地連接,并封裝在保護性塑料外殼中,形成可固定在電路板上的封裝。

  借助新的Chiplet封裝技術,工程師們找到了將現有芯片組合在一起的方法,就像用幾塊樂高積木搭建玩具車一樣簡單。

  一位業內人士將芯片設計師比作菜譜創作者,將Chiplet比作預先準備好的食材。他表示,芯片設計公司可以將他們想要的成分混合在一起,"然后簡單地烹飪出菜品,馬上端上餐桌"。

  這個概念特別吸引人工智能公司,他們急于設計針對人工智能計算優化的芯片。

  英偉達表示,其Chiplet技術可以將其現有產品(如圖形處理芯片)與具有特殊需求公司設計的定制芯片連接在一起。

  英偉達在去年提交的一份報告中表示,由于在狹小空間內封裝更多晶體管變得越來越困難,芯片堆疊“將成為以低成本和低功耗方式繼續提升芯片性能的主要機制”。

  全球最大的芯片代工廠商臺積電為蘋果等客戶提供了設計基于Chiplet的產品的平臺。該公司預計,到2025年,其先進封裝生產的廠房面積將是2021年的兩倍。

  各大公司仍在努力降低Chiplet的生產成本,并繼續研究如何最有效地將Chiplet拼接在一起。此外,驗證Chiplet性能需要不同的流程,并且并非適合所有功能。業內人士表示,Chiplet設計非常適合售價超過4000美元的高端蘋果臺式電腦等產品,而不適用于當前大眾智能手機的主芯片。

  然而,由于設計和制造最先進芯片的成本飆升,如果可能的話,使用Chiplet技術將幾片不太先進的芯片組合起來以提高性能是有意義的。

  半導體分析公司Real World Insights創始人大衛·坎特(David Kanter)表示:“先進封裝技術成本更高……但隨著新型芯片越來越貴,先進封裝技術變得更具吸引力。”

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