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  • 1 # 匯聚魔杖

    1965年摩爾在《電子學》雜誌中發表了著名的“摩爾定律”,他的眼光註定了他要和“八叛逆”一起離開肖克利半導體實驗室一起創立快捷半導體公司。1968年摩爾和羅伯特·諾伊斯一起成立了英特爾公司,並開始成為了英特爾的領軍人物。

    有近50多年的時間裡摩爾定律一直指引著晶片領域的發展,驅動了一系列的科技創新、社會改革、生產效率的提高和經濟的增長。個人電腦、網際網路、智慧手機等等一系列技術的改善和創新都離不開摩爾定律的延續。

    這麼說大家可能很難理解“摩爾定律”的重要性,大家還記得網上廣為流傳的一張挖礦的圖片,挖礦的過程和放棄僅僅只是一瞬間。這也側面折射出了夢想和目標的重要性,假如有人告訴你大概挖多深就會有多少礦,那麼你就會像打了雞血一樣持續挖下去。

    “摩爾定律”恰巧就是給了半導體行業一個夢想和目標,積體電路上可容納的電晶體數目,約每隔兩年就會增加一倍,大家只要朝著這個目標進發就可以了。所有半導體人都鉚足了勁朝著“摩爾定律”既定的目標奮鬥,沒有人因為勞而無所得而中途放棄。

    摩爾定律面臨著失效

    受矽的限制2010年開始半導體的進步步伐開始放緩了,晶片產商也漸漸地不公佈每平方毫米有多少億晶體管了,更多的電晶體擠到一塊矽片上變得越來越困難了。這直接導致了半導體制造廠商一方面尋求工藝的改進和提升來提高單位面積內電晶體的數量,另一方面在努力尋找替代矽的材料,比如氮化鎵。

    Chiplet(小晶片)就是透過工藝的改進來解決“摩爾定律”失效的一種方法,Chiplet走向了和傳統的片上系統(SOC)完全不同的道路,類似於搭建樂高積木,透過一組小晶片混搭成“類樂高”的元件。

    Chiplet有別於現在我們所熟知的“多核”,它不僅僅可以從平面上去拓展晶片的效能,還可以從立體層面來提升晶片的綜合性能。過去晶片是以“單片”設計在單片的矽上面製造生產。有小缺陷的晶片就會進行降級以更少的核心進行出售而不是完全地丟棄。

    當單個Chiplet小晶片有缺陷的時候,就可以用另一外一個小晶片來進行替換,這樣就可以避免丟棄或者降級造成更多的浪費,進一步的提高產量。晶片產商可以將多個Chiplet小晶片放入單個處理器中構成所需要的核心數量。

    AMD率先提出Chiplet模式,並在2019年全面採用Chiplet而獲得了技術方面的優勢,EYPC系列的成功更是讓Chiplet正式地進入半導體主流視線中,要知道Chiplet並不算新概念,早在2014年海思和TSMC合作的CoWoS就有Chiplet的背影。Chiplet透過die-to-die內部互聯技術將多個模組晶片和底層的基礎晶片封裝在一起構成多功能的異構晶片模式。

    總結

    Chiplet如今能夠這麼火確實有它的優勢,但如今Chiplet並沒有完全發揮出“類樂高”的這種優勢,Chiplet互聯標準、開放平臺也並沒有建立,所以Chiplet在矽電晶體沒有進行材料突破的前提下還是大有可為。現在談Chiplet和電晶體何去何從還為時尚早。

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