導(dǎo)讀：近期，著名的市場(chǎng)研究公司Omdia（原Ovum 與IHS Market 合并更名）更新了一份研究報(bào)告，指出“小芯片”（Chiplets，即處理器微芯片）將在2024年全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到58億美元。

  

圖：由中介層上多個(gè)chiplets組成的基于chiplets的系統(tǒng)，來源：Cadence

根據(jù)Omdia 的最新研究，到2024年，“小芯片”的全球市場(chǎng)規(guī)模將擴(kuò)大到58億美元，比2018年的6.45億美元增長九倍。Omdia 的研究還指出，從長遠(yuǎn)來看，2035年預(yù)計(jì)其市場(chǎng)將達(dá)到570億美元。

按照摩爾定律，幾十年來，我們都在追求在更小的芯片上塞滿更多的晶體管，幾乎兩年翻一番。但物理學(xué)總是難以違逆的，摩爾定律目前已經(jīng)寸步難行。正因如此，“小芯片”概念很有可能以逆轉(zhuǎn)思維顛覆時(shí)代。

“小芯片”是什么？

基于Chiplets 的系統(tǒng)，簡(jiǎn)單來說就是未來的電腦系統(tǒng)不再需要各種各樣單獨(dú)的芯片，比如CPU/GPU以及各種芯片控制單元（MCU）。我們只需要一個(gè)CPU芯片(Chiplets)和幾個(gè)GPU，將這些GPU都連接到大硅片承載的Chiplets 芯片上，從而構(gòu)成一體化的芯片網(wǎng)絡(luò)。

  

圖：“小芯片”的集成方法，來源：Cadence

Chiplets 的概念其實(shí)已存在了幾年，隨著高級(jí)互連和封裝技術(shù)的日趨成熟，人們對(duì)它的關(guān)注越來越多。Chiplets 可以被理解成是經(jīng)過設(shè)計(jì)和制造工藝優(yōu)化的專用硅塊或IP 塊，這使得它們可以被設(shè)計(jì)得盡可能小，從而增加其產(chǎn)量并最小化成本。

畢竟，現(xiàn)在7nm 工藝的芯片都已經(jīng)造價(jià)不菲，是時(shí)候找找解決辦法了。

先驅(qū)者：Intel與AMD

你可能會(huì)問：“小芯片”既然這么厲害，現(xiàn)階段為什么還沒普及？

其實(shí)MPU供應(yīng)商（例如Intel和AMD）一直是制造專有高級(jí)封裝小芯片的早期創(chuàng)新者。Intel 還是開放計(jì)算項(xiàng)目，特定于開放域的體系結(jié)構(gòu)（OCP ODSA）基金會(huì)的成員，該基金會(huì)正在促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的開發(fā)，以幫助實(shí)現(xiàn)這個(gè)高級(jí)封裝策略。

尤其是近年來的AMD，早就默默把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到芯片生產(chǎn)中了：AMD 從Ryzen 時(shí)代就開始使用“小芯片”技術(shù)，稱之為Infinity Fabric。Infinity Fabric 實(shí)際是由傳輸數(shù)據(jù)的Infinity Scalable Data Fabric(SDF)和負(fù)責(zé)控制的Infinity Scalable Control Fabric(SCF)兩個(gè)系統(tǒng)組成。這算是雛形版的“小芯片”。

市場(chǎng)預(yù)測(cè)

Omdia 的市場(chǎng)研究認(rèn)為，“小芯片”正被更高級(jí)和高度集成的半導(dǎo)體設(shè)備采用，例如，微處理器（MPU），片上系統(tǒng)（SOC）設(shè)備，圖形處理單元（GPU）和可編程邏輯設(shè)備（PLD），尤其MPU 是最受歡迎的。即使僅計(jì)算依靠MPU 這個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的“小芯片”市場(chǎng)，到2024年也能達(dá)到 24億美元。

Omdia 認(rèn)為，“小芯片”將在未來4年內(nèi)成為集成了圖形、安全引擎、人工智能（AI）加速、低功耗物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的應(yīng)用處理器，這將是其58億美元市場(chǎng)的最重要因素。

Omdia 嵌入式處理器首席分析師Tom Hackenberg 說： “從軟件開發(fā)人員到系統(tǒng)設(shè)計(jì)師，再到技術(shù)投資者，幾十年來，每個(gè)人都依賴摩爾定律所規(guī)定的兩年時(shí)間表。隨著小芯片的到來，半導(dǎo)體業(yè)務(wù)和依賴小芯片的業(yè)務(wù)現(xiàn)在有機(jī)會(huì)回到慣常的發(fā)展速度，這種速度為整個(gè)科技行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。”

編者按

事實(shí)上，“小芯片”可以說是一種高級(jí)封裝技術(shù)，是一種繞過摩爾定律的思維：我們不一定非要把芯片縮得越來越小，而是把芯片的集成電路板甚至是主機(jī)變得越來越小。

Chiplets 不是一種百分百完美的方案，至少現(xiàn)在還有很多限制，比如網(wǎng)絡(luò)死鎖和流量堵塞，以及提高了使用風(fēng)險(xiǎn)（一個(gè)壞，全部壞）等等。但科技就是在麻煩中不斷前行的，不是嗎？