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Chiplet成大年夜芯片设计主流办法开启IP复用新模式_芯片_接口

萌界大人物 2024-11-17 10:02:40 0

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Chiplet模型已经被证明是可行的,目前AMD、英特尔、博通和Marvell等公司都已经推出自己的Chiplet架构芯片
Chiplet是能实现特定功能的、未经封装的裸芯片(die),提升 IP 模块经济性和复用性。
因此,Chiplet对IP家当发展有重大影响。

Chiplet改造IP业务模式

Chiplet提出的大背景是摩尔定律发展已经失落效,就连英特尔公司CEO帕特・基辛格都已经承认,以现在的发展速率,晶体管数量靠近每三年翻一番,实际上已经掉队于摩尔定律的速率了。
而Chiplet理念让芯片家当能够重耕此前的代工制程,普通的理解便是,基于10nm工艺能够打造出7nm芯片的性能。

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Chiplet让芯片设计呈现全新的特点,首先第一个便是IP芯片化。
传统意义上,IP可以分为硬核、软件和固核,Chiplet则更像是一种硬核方案,这样一些IP就须要芯片公司自己设计生产了,或者不须要跟随处理器内核一起完成制造,终极芯片公司自己设计的产品、分外功能的Chiplet被统一封装在一起。
那么,这些IP实际上更像是一种小芯片,以是被称为IP芯片化。

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(图片来自网络侵删)

一样平常而言,硬核是不可定制的,便是用于实行分外的功能,比如一些DSA,专门面向特定的功能而设计,比如专门进行张量打算的TPU,或者各种加速器,以及网络接口IP等。
当然,像仿照电路这种对制程不敏感的也可以用Chiplet。
这样就让芯片设计主体部分达到最小化,从而提升设计效率,缩短上市周期。

虽然市场也有同构集成的Chiplet芯片,比如AMD公司的第一代做事器CPU Epyc,不过理论来说,最能发挥Chiplet效能的是异质、异构集成。
异质便是指裸片基于不同材质和不同工艺制造而成,异构则是指不同功能、不同架构的新品奥妙地集成在一起。

以是说Chiplet更像是IP芯片化,由于软核和固核还有一定的定制属性,在芯片设计过程中还能够根据需求去做变动,Chiplet就很大略粗暴,直接拿过来封装就可以了,基本不具备再开拓属性。

以是说,Chiplet会带来一些IP设计做事的变革,具有芯片设计能力的IP供应商可以根据芯片公司的需求将一些IP打造成Chiplet,达到硅片级别的IP复用。
从这个层面来说,具有芯片设计能力或者履历的IP供应商会更有机会。

接口IP是Chiplet的大蓝海?

虽然市场上已经有Chiplet的成功案例,不过紧张是大厂自己主导的,有很强的封闭性,因此Chiplet还须要办理一些问题,比如连接标准、封装检测、软件合营等。

虽然现在英特尔、AMD、ARM、高通、三星、台积电、日月光、Google Cloud、Meta和微软等公司联合推出了UCIe——Universal Chiplet Interconnect Express,Die-to-Die互联标准,不过到目前为止,已经成功商用的Die-to-Die互连接口协议多达十几种,要统一并不随意马虎,比如串行接口及协议有LR、MR、VSR、XSR、USR、PCIe、NVLink;Cache同等性标准有CXL、CCIX、TileLink、OpenCAPI等。
不过,如果要最大化发挥Chiplet的威力,统一的互联标准是不可或缺的。

目前Chiplet让家当界看到的一大潜能是接口IP的用量增加。
从详细分类来看,接口IP分为有线接口IP和无线接口IP,有线接口IP包括USB、PCIe、DDR、SATA、D2D等;无线接口IP紧张包括蓝牙、Zigbee、Thread等。
由于Chiplet把芯片切分身分歧的小芯片并互联,相较于CPU对外的办法,接口用量会大增,因此面积小、功耗低、高带宽的接口IP会是一个关键。
据IPnest预测,2025年接口IP市占率有望超过CPU,成为排名第一的IP品类。

由于目前Chiplet紧张和数据处理芯片挂钩,因此PCIe IP、DDR IP以及以太网/D2D的发展机会最大,这几类接口IP在2022年-2026年都将以超过27%的年复合增长率高速增长。

小结

Chiplet会改变IP家当的商业模式,其办法类似硬核,不过准确地说是IP芯片化,和过往的硬核依然是有差异的。
由于Chiplet终极要浸染于大芯片中,因此IP公司须要对芯片架构、芯片互联和封装等有深度的理解,须要有芯片设计能力,这将成为一道分水岭。
从IP类型来看,接口IP未来今年将会捕捉到巨大的机会。

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