原标题：“回收与拼搭”Chiplet 加强国际标准是正道
集微网报道 （文/陈永泰）作为早已存有多年的晶片结构设计理念，Chiplet如今正绽放出前所未有的生机，促进不利因素被认为达到零点水平，与此同时促使不利因素开始趋于成熟。尤其是在大INS13ZD黄金时代下，Chiplet与直链系统、高速路数据服务等互相成就，正式成为INS13ZD黄金时代的关键解决办法以及大模型构建之基。
相比传统SoC方案，Chiplet将相同的组件、制造成相同的DiePCB到一起，具有结构设计稳定性、效率高和上市周期长等特色竞争优势。而随着Chiplet的升级产业发展，今后一颗大晶片有可能由相同公司所开发的相同芯粒共等价成。鉴于此，部分国际小厂纷纷布局打造Chiplet控制技术路线和相关自然生态产品。与此同时，一些中小或孵化器企业也试图通过更低的金融行业门槛挤进赛车场。
但一呼百应对手在这场“回收与拼搭”Chiplet控制技术的角逐中，鲜有在高速路数据服务、一流PCB、自然生态零件和结构设计工具等各方面存有诸多考验和关键点。而在多名金融行业人士看来，在相对错位的竞争局势下，建立及加强更加完善的金融行业国际标准以促进Chiplet自然生态的有机产业发展越发正式成为首要任务。
三大核心竞争优势支撑今后积体电路商业产业发展
在人工智慧、通用排序和天地万物数据服务三大动力驱动力下，全新的智能世界正在加速形成，所以对大INS13ZD晶片市场需求如此这般。根据Global Industry Vision，预计到2030年，x2x4话量达2000亿，人类将进入YB数据黄金时代；x2x4用排序总额将达3.3 ZFLOPS@FP32，环比2020年快速增长10倍；AI排序总额将达105 ZFLOPS@ FP16，环比2020年快速增长500倍。
然而，大INS13ZD晶片的两大实现方向正面临关键考验。
芯和积体电路研发总监黄晓波日前在集微积体电路峰会上指出，“一各方面，在工艺技术性能提高方向上，伴随这一趋势的重构，积体电路一流工艺技术早已吻合物理无限大，性能提高放缓，与此同时一流工艺技术带来的经济效益急剧下降。另一各方面，在做大晶片方向各方面，晶片占地面积早已接近Sonbhadra尺寸无限大，单晶片尺寸不能超过1个Sonbhadra占地面积800mm²，所以晶片尺寸越大，掉入硅片复振器位置概率越高、良品率越低。”
在这一趋势和背景下，模组化SoC——Chiplet（芯粒）控制技术逐渐兴起。幽灵安德森各方面认为，Chiplet构架的产业发展主要为应用市场需求驱动力，所以经历了三个时期插值，即等价分拆、等价扩展、模组化直链组合。其中，Chiplet模组化控制技术通过组合相同功能的晶片组件，有助于晶片更灵活、更容易地实现扩展和定制，乃至在高INS13ZD超大规模晶片系统中至关关键。
进一步来看，作为延续这一趋势的关键控制技术，Chiplet可实现晶片升级插值在性能、功耗和成本等之间的平衡。黄晓波表示：“通过采用Chiplet控制技术方案，可以将原来做大晶片的SoC做成模组化，然后通过模组化的直链集成组合成性能更优以及晶体管数量更多的大晶片，进而支撑今后积体电路的商业化产业发展。”
黄晓波指出，相比传统SoC控制技术方案，Chiplet拥有三大核心竞争优势。首先，更小的芯粒尺寸带来更高良品率，并突破Sonbhadra尺寸限制，降低制造成本。其次，芯粒具有更多工艺技术节点选择，可以将最佳节点实现的芯粒进行混合集成。最后，硅IP复用提高研发效率，摊薄NRE成本，缩短上市周期。基于此，Chiplet已成功应用于各种高性能排序晶片中。
目前，英伟达、AMD、英特尔、特斯拉和亚马逊等国际小厂已开发布局Chiplet的一些前沿结构设计、专利和应用。例如在2023年初举办的美国拉斯维加斯消费电子展（CES）上，AMD发布了全球首个CPU+GPU Chiplet MI300，拥有5种/21颗Chiplet和4层堆叠，与此同时晶体管达到1460亿颗。
与此与此同时，全球主要晶片巨头也都在基于直链集成、Chiplet、数据服务网络等构建各自的超大规模直链排序平台。以英伟达为例，其新一代Hopper H100针对大型模型提供9倍AI训练速度。但国内企业相对还处在起步阶段，有待进一步加快追赶。
成算力黄金时代解决办法和大模型构建之基
在成本驱动力、性能平衡和控制技术投入等多不利因素交织下，Chiplet产业链雏形已悄然形成。与此与此同时，一场席卷全球的AIGC竞赛正加剧高性能晶片的市场需求。随着头部小厂和新入局者争相寻求更经济和更快速的方式，Chiplet自然生态获得前所未有的产业发展，但各类考验也不容忽视。
比如大模型驱动力高性能排序进化加速的与此同时，也催生硬件和系统规模亟待提高、INS13ZD应用场景进一步多元化、数据服务效率遭遇瓶颈等愈
幽灵安德森联合创始人兼产品及解决方案副总裁祝俊东表示，要构建超大规模直链排序平台，至少需要五大软硬件关键控制技术，其中后三项控制技术均与Chiplet相关。
“一是适用于超大规模直链的排序构架，以实现软、硬件结合和单个排序单元性能的最大化；二是统一的编程模型以及协议的库堆栈，以提高软件的应用性；三是从CPU到GPU、NPU，相同类型排序单元对芯粒的支持；四是超大规模的传输网络以及数据服务网络，把相同的排序单元、存储、连接等单元高效地连接在一起；五是一流PCB控制技术，让相同的芯粒用吻合SoC的数据服务密度连接，像一颗晶片一样工作。”祝俊东详细说。
祝俊东认为，在晶片分拆后，需要高效的数据服务。Chiplet数据服务涉及多个层次，包括Physical（一流PCB）、Electrical（高效连接信号）、Interconnection（统一的连接网络）和Network（高速路数据服务）等，它们形成了一个完整的Chiplet数据服务体系。因此，数据服务对于Chiplet至关关键，也是Chiplet所面临的核心考验所在。
不过，在黄晓波看来，大INS13ZD黄金时代背景下，Chiplet正式成为关键的解决方案，但其首先增加了互连的复杂性，促使国际标准协议统一化正式成为趋势，与此同时Die-to-Die互连保证了相同CCD到IOD的延迟满足要求。因此，Chiplet的关键控制技术之一是Die-to-Die互连。其次，3D直链集成是Chiplet实现的关键基础，可确保性能、价格、可靠性最优。最后，Chiplet还有一项需要攻坚解决的关键控制技术是结构设计流程和EDA工具。
多年来，Chiplet自然生态产业发展经历了从内部自研到逐步开放的产业发展过程。黄晓波表示，“以往，一些海外小厂在做晶片结构设计时，更多还是在内部自然生态闭环。但Chiplet的出现不仅将加速、延续甚至超越摩尔定律，还会带动所有IT公司、晶片结构设计公司更加开放。”因为在结构设计流程和EDA工具各方面，用之前的点工具无法满足Chiplet的高系统集成市场需求产业发展。
随着Chiplet控制技术的不断成熟和商业化推广，越来越多芯
加强完善金融行业国际标准是自然生态有机产业发展正道
虽然Chiplet的实现方式都是基于2.5D/3D先进PCB控制技术，但当前市面上比较成熟应用Chiplet控制技术的主要包括AMD、苹果、英特尔等厂商，在具体的PCB和数据服务等方式上均拿出了相同的解决方案，正展现出一种拼搭积木式的角逐。谁的“回收”和“拼搭”方案技高一筹，谁就更有机会在市场上赢得一席之地。
与此与此同时，Chiplet构架和直链排序也逐渐从头部小厂偶尔为之的惊鸿一现，演变为高性能晶片的新常态。而更多中小企业的纷纷入局加剧了这场自然生态大战的激烈程度。
易卜积体电路研发副总黎明表示，目前所有的Chiplet接口国际标准，包括UCIe/BoW都需要一流PCB，如结构设计规则为2um节点和3到5个RDL层的硅片级扇形PCB。他还称，“从良品率、成本和性能市场需求等角度来看，Chiplet控制技术的产业发展是大势所趋，但这最好有一定的统一国际标准，大家都推行内部国际标准并不利于Chiplet控制技术的产业发展和升级。”
安德森线程AI晶片系统事业部总经理周强亦认为，产业发展Chiplet国际标准非常关键，要有统一的国际标准，软件工具链要兼容。只有解决了通用性、国际标准化的问题，把PCB控制技术、数据服务控制技术做好才能实现Chiplet。
在这一各方面，业界也曾有推进行动。例如2022年3月3日，AMD、英特尔等积体电路巨头宣布共同成立Chiplet金融行业联盟，目标共同打造Chiplet数据服务国际标准、推进开放自然生态，并制定了国际标准规范UCIe，在晶片PCB层面确立数据服务互通的高速路接口国际标准。
但目前来看，积体电路产业界在建立Chiplet统一国际标准上的成效难言理想。
市场研究机构The Linley Group总裁兼首席分析师Linley Gwennap日前在接受集微访谈时表示，Chiplet的结构设计过程和制造过程更复杂，所以在做一些抉择时总会有一些权衡。例如，如何让信号在Chiplet之间来回传递？如何测算这些信号的传播速度和能力？如今相关国际标准仍未建立，也没有出现更好的方法。
“现在最缺少的是将Chiplet连接在一起的国际标准方式，与此同时各公司需要时间来结构设计新的Chiplet以满足新兴国际标准。因此，Chiplet控制技术可能要在3年后才能实现，包括从相同的公司购买晶片并使用新的UCIe接口将它们连接在一起。”Linley Gwennap还称，hiplet的最佳时机，目前金融行业早已取得了一些进展，并且正在向这一目标靠近。
其实在UCIe出现之前，各晶片企业早已有多种互连接口，如BoW和AIB接口等。对于所有公司应准备转到UCIe还是尝试保留自己的结构设计，Linley Gwennap指出，大公司可以坚持自己的国际标准，但这些国际标准会被考虑纳入UCIe。另外，对于希望整合来自相同地方的Chiplets的小公司而言，UCIe国际标准的关键性更大，因为它鼓励更多厂商开展连接合作。
在某种程度上，Chiplet自然生态产业发展逐渐呈现“百家争鸣”之势，但天下产业大势常常演变为“大一统”的有机自然生态。而金融行业各大小企业竞相布局Chiplet背后，其实也是一场国际标准与话语权之争。这将是一个较长期博弈和平衡产业发展的过程，至于谁将力拔头筹还有待观察。
结语
作为积体电路领域当前最为热门的控制技术路线，Chiplet已被许多头部公司、创新企业纳入研发实践。但这场至于晶片制程和自然生态圈的“革命”，绝非仅靠少数企业的努力探索、奋勇前行就可以实现，这需要整个自然生态体系的群策群力，全产业链每一个环节的深度参与和沟通合作，从前端的EDA、IP、结构设计公司，到后端的代工厂、PCB企业，每一环节的意义都非同寻常且不可替代。
此外，在当前特殊的产业环境下，由于高INS13ZD晶片采购、代工均受限，以及自主制造面临国内一流制程产能稀缺问题，Chiplet或将正式成为国产晶片的破局之路。一各方面，国内企业应积极布局Chiplet控制技术，向打造全球领先INS13ZD晶片继续砥砺前进。另一各方面，由于Chiplet分割的部分并不是都需要采用前沿控制技术，国内产业链应借此加强融入全球化产业发展，通过深度合作模式加强整体市场竞争力和促进国内积体电路产业产业发展。
（校对/李映）
