為什么 chiplets 商業(yè)化如此困難？

當(dāng)你使用一個舊的 chiplet 并進(jìn)行更新時，可能會發(fā)生變化，因?yàn)槟阈枰旌虾推ヅ湓S多不同的元素。它們是否可以通過內(nèi)置靈活性來避免這些問題，這是否會增加開銷？

Alam:根據(jù)協(xié)議接口，您可能能夠分離問題。但是如果你把問題分解成小塊，你就有了一個 chiplet 的時序問題，然后你就會有另一個更大的問題。

Bishop:只要 UCIe 定時有效，至少他們可以互相交談。

Mastroianni：板上也是一樣的。它們有多個芯片，來自不同的地方，然后你把它們連接在一起。

我們需要用不同的方法來處理 chiplet 嗎?

Kuemerle：是的，而且我們需要繼續(xù)改進(jìn)方法。多芯片驗(yàn)證并非易事。當(dāng)這些芯片連接在一起時，必須仔細(xì)思考它們接下來會怎樣表現(xiàn)。我們可以用 chiplet 解決一些分層時序問題，但是當(dāng)我們把越來越多的內(nèi)容放在一起時，我們會讓驗(yàn)證變得更具挑戰(zhàn)性。驗(yàn)證可能需要工作。隨著我們轉(zhuǎn)向 3D 集成，我還沒有看到能讓我們將多層硅無縫集成在一起并解決電力輸送等問題的工具。這些東西都還沒有經(jīng)過全面審查。

Bishop：在方法論方面，工具主要用于設(shè)計、布局和系統(tǒng)級別。流程正在發(fā)揮作用。最近在測試領(lǐng)域看到很多問題。這不是 DFT。例如，當(dāng)我在瀏覽組裝流程時，我有一堆不同來源的 chiplets。有些 chiplets 比其他的要貴得多。我可能一開始就知道它們都是好的，因?yàn)槲沂孪葴y試了它們。但是當(dāng)你把這些 chiplets 放到一個系統(tǒng)中時，這還不夠。我必須把它們集成在一起后再進(jìn)行測試，因此，「嘿，這四個 chiplets 之間的鏈接實(shí)際上是按預(yù)期工作的?！巩?dāng)我這樣做的時候，我會把所有的芯片都放在 chiplet 上，然后進(jìn)行 PHY 集成和測試嗎。有了一些芯片技術(shù)，你可以先把你的一些芯片放下，確保它能工作，然后再提交昂貴的東西，比如 HBM 堆棧。

改變方法并非易事。你基本上需要重組公司，這是一項巨大的努力。這也是公司抵制變革的原因之一，對吧?

Mastroianni:是的，但令人信服的優(yōu)勢是存在的。然而，天下沒有免費(fèi)的午餐。

chiples 是如何影響安全性的?

Kuemerle: 在一個理想的世界里，你處處都有安全感。對于 chiplet 體系結(jié)構(gòu)，您需要為每個 chiplet 和主芯片提供唯一標(biāo)識符。真的有一種安全的方式在 chiplet 和主芯片或多個主芯片之間共享密鑰嗎？它增加了巨大的復(fù)雜性，但確實(shí)有幾個選擇。一種是將系統(tǒng)的每個部分視為一個獨(dú)立的實(shí)體。另一種方法是依靠集成來保證安全。這是一個不斷發(fā)展的領(lǐng)域。如果它是由多個部分組成的，我們需要集中精力，努力讓它盡可能地安全。

現(xiàn)在有多少設(shè)計是使用商業(yè)芯片的?

Kuemerle:這很難說，因?yàn)槿绻鼈冇胁煌膩碓矗F(xiàn)在我們還沒有標(biāo)準(zhǔn)把這些樂高積木整齊地組裝在一起。對于像 Marvell 這樣的公司來說，建立我們自己的芯片平臺和解決方案要比從很多地方引進(jìn)芯片容易得多。如果你擁有所需的所有部件，那么阻力最小的途徑就是自己制造這些設(shè)備——至少在我們等待行業(yè)發(fā)展的時候是這樣。

Bishop: 你說得對?，F(xiàn)在說這個還為時過早。業(yè)內(nèi)的大公司有能力設(shè)計它們，如果你看看現(xiàn)有的 chiplets，那都是定制的 chiples 甚至是定制的接口。它是 UCIe，但是有一點(diǎn)定制——或者是專門的 BoW，或者是其他的版本，但不是標(biāo)準(zhǔn)的。在許多包裝會議上都會有一個 chiplet 面板，人們會談?wù)撌裁磿r候你能像樂高積木一樣把 chiples 組裝起來，形成一個像 PCB 一樣的系統(tǒng)。不過，除非我們有更多的集成技術(shù)供應(yīng)商，而且成本比現(xiàn)在低得多，否則這種情況不會發(fā)生。如果你看一個高端 PCB，類比總是 PCB 組件。你口袋里的手機(jī)里有一個 PCB，上面的每個組件都是定制的?，F(xiàn)在期望你看到不是來自大玩家的樂高般的 chiples 還為時過早。這是在小范圍內(nèi)發(fā)生的，行業(yè)也開始向這個方向發(fā)展，但成本和可用性還沒有達(dá)到。

Mastroianni:你必須從某個地方開始，但還有很多工作要做。

Alam:15 年來，人們一直在為特定功能構(gòu)建自己的 chiplets。在某個時候，他們?yōu)槠渌袌龅牟煌x擇制定了自己的接口協(xié)議。那么，是什么讓你想選擇一款公開市場的 chiplets 呢？

Kuemerle: 這是一個功能性問題。我能在公開市場上找到的 chiplet 具備我想要的所有功能嗎？它有適用于我的鏈接層嗎？它能和我正在做的其他東西對話嗎? 我們的夢想是能夠從多個來源提取 chiplets，并使它們很好地結(jié)合在一起。但在一個 2.5D 配置的中介器中，這些東西真的需要綁在一起，因?yàn)樗鼈兙o挨著，而這種形狀因素會產(chǎn)生很大的影響。如果你知道所有不同的部分將會是什么，并且你已經(jīng)控制了它們，你可以確保它們像樂高積木一樣組合在一起。但如果你不這樣做，而且每個人都在打造自己的造型，那么讓所有東西都適合就會困難得多。也許封裝技術(shù)的進(jìn)步可以幫助我們獲得更多的自由和靈活性。所以也許我可以有一些稍微分開一點(diǎn)的東西，或者它不一定是完全對稱的。但現(xiàn)在，我們正在挑戰(zhàn)整合內(nèi)容的極限。把很多奇怪的形狀組合在一起是一個很大的風(fēng)險。

如果 chiplet 出了問題，誰來負(fù)責(zé)? 這種責(zé)任在整個生命周期中是否會改變?

Mastroianni:你必須從每個 chiplet 開始，確保它們正常工作，然后你需要有能力在它們被放入一個封裝后對它們進(jìn)行測試。所以至少需要在那里診斷，以確保它可以正常運(yùn)行，這在今天是可能的。但是當(dāng)你把系統(tǒng)放在一起時，你也需要確保它能在系統(tǒng)中做得很好。例如，最終系統(tǒng)集成商有責(zé)任。

Kuemerle:這是一個巨大的挑戰(zhàn)。

Bishop: 如果你在制造芯片的同一家代工廠進(jìn)行芯片集成，那么就沒有太多的指責(zé)方向了。但是當(dāng)您從多個來源進(jìn)行集成時，商業(yè)方面就變得更具挑戰(zhàn)性。

Kuemerle: 你可以進(jìn)行大規(guī)模集成，制造一個 1000 美元的模塊，但如果一個 10 美元的 chiplet 有一個靈敏度，你能讓 chiplet 提供商為你償還在測試中損壞的所有 1000 美元模塊嗎？這是一個艱難的處境。

Mastroianni:它為 HBM 工作?，F(xiàn)在的問題是，你是否真的可以通過標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)的測試方式來擴(kuò)展這個模型。

與會專家：

Movellus 工程副總裁 Saif Alam

西門子數(shù)字工業(yè)軟件公司高級封裝解決方案總監(jiān) Tony Mastroianni

Marvell 技術(shù)副總裁 Mark Kuemerle

德卡科技首席技術(shù)官 Craig Bishop