首席执行官展望:芯片，更长的IC寿命，更多的终端市场

专家座谈:半导体工程公司(Semiconductor Engineering)坐下来讨论芯片、更长的IC寿命以及终端应用数量的激增节奏；西蒙·西格斯，首席执行官手臂；约瑟夫·萨维奇，执行副总裁西门子IC EDA；John Kibarian，首席执行官PDF的解决方案；Prakash Narain，公司总裁兼首席执行官真正的意图；Dean Drako，总裁兼首席执行官IC卡管理；Babak Taheri，首席执行官Silvaco．以下是由SEMI ESD联盟举行的小组讨论的节选。可以找到本讨论的第一部分在这里．

SE:英特尔和AMD专注于芯片。你如何看待这一趋势对整个行业的影响?

segar:我们的很多合作伙伴都对芯片非常感兴趣，因为它可以处理日益增长的复杂性，并作为一种构建更高效系统的方式。理想情况下，你想把所有东西都整合到一个骰子上，但你不能总是这样做。所以你把芯片集成在一个包里，把这些更复杂的模块放在一起。这是有可能做到的，但在今天仍然很难做到。这是黑带芯片设计，需要与谁在做设计，谁在做制造，谁在做包装进行非常密切的互动。这将成为一项被很多人使用的技术。EDA行业在这里扮演着重要的角色，帮助我们从物理问题中抽象出一些困难，使它成为人们使用的更普遍的技术。这将打开设计的另一个维度。每个人都在谈论摩尔定律的减速。你不能把晶体管做得越来越小。 The close integration of these die is one of the ways we’re going to see architectures and designs evolving into the future to deliver more and more performance. There’s a role around standardization to make it easy to mix and match these chiplets. There’s also a lot of work ahead to create the interconnects between these chiplets. Over the next 5 to 10 years these are issues that are going to get resolved, and it will become a common design technique.

塔将这些芯片集成到任何一种先进的包装中都是一个真正的挑战。有很多工作涉及到这些芯片的互连，有围绕英特尔的嵌入式多芯片互连桥(EMIB)的工作，它应该在架构和带宽要求方面解决异构芯片的连接问题。这需要大量的2D和3D模拟。对于EDA公司来说，要制定出业界认可的标准，还有很多工作要做。

SE:如何进行测试?这些不再是标准的设计。

Kibarian:我们一直在研究组装流程中的设备标准化，因为这仍然是一个非常人力密集型的活动。像设备上的数据收集这样的事情变得越来越少，因为你需要了解发生了什么。但是对于复杂的封装芯片来说，你需要芯片ID——了解它来自哪里的能力，这意味着哪个工厂，哪个晶圆，以及晶圆的哪个部分。这些包装中有很多组件，比如被动器件、麦克风或红外传感器，没有可追溯性。在流程中拥有可追溯性是非常重要的，它正在成为一种需求。当你进行最终测试时，你需要知道晶圆分选时芯片的样子。我们有一个客户，这是绝对的要求。测试正在成为一个过程，在这个过程中，您需要能够上下传递每个阶段的信息。你知道晶圆排序和最终测试发生了什么，数据传输现在是这些技术的一项要求。目前，这是为每个产品定制的解决方案。 When the infrared sensor came out for the iPhone, it was a bespoke assembly flow. The package also was bespoke. Now we need to add a lot of computerization so that when you do a design, you hopefully can get to a more mix-and-match scenario. Today this is much more engineering-intensive.

SE:最重要的是，这些芯片应该更耐用。除了我们一直在处理的其他问题，现在还有一个硅生命周期管理的挑战。从设计的角度来看，有什么变化?

Sawicki:当我们第一次开始研究这个问题时，我们怀疑这是数据的进化还是一场革命。我们最终得出结论，这是一场进化革命。几年前，我们开始测试芯片的可制造性。然后，在过去十年左右的时间里，我们开始添加数据，这样你就可以做出影响功能安全应用等事情的决定。因此，汽车制造商可能会每10到20秒进行一次内置自检，以确保芯片仍在运行，然后将其移植到系统软件中。这已经演变成像结构完整性监测这样的事情，现在我们正在监测性能、可靠性、入侵——实际上没有功能，但随着时间的推移能够确保功能的所有方面。在未来四到五年内的某个时候，我们将看到数据中心的芯片能够报告自身的健康状况，报告整体环境，从而使人们能够更好地管理这些数据中心。当你有大量的数据在云上运行，而管理硬件的人不知道软件在哪里，那么你就需要在硬件的性能方面有更多的自主权。这种趋势很快就会出现，而且就硅的整个生命周期而言，它将产生非常大的影响。

SE:当你开发IP时，你不知道它将如何被使用，或者它将接近什么，以便正确地描述它。这对IP的开发有何影响?

棕褐色: IP可能是关键任务，它会影响生产和生命周期。所以它需要经过硅的验证。但是，您还需要知道在温度、电压或任何其他可能导致数据中心或汽车故障的波动情况下，可以创建多少缓冲区。你可以超额配置它，也可以长期监控它。其中一些数据是关键任务，您需要这些数据才能使这些设备正常运行。

SE:过去，我们有很多行业指南，比如摩尔定律和ITRS路线图。这对设计有什么影响?

Drako:我不认为这些是路标。它们是预测的方法。竞争驱使每个人都尽可能快地前进，而且这种情况仍在继续。我们已经达到了我们能把东西做得多小的极限。但我们已经想出了其他方法，通过将芯片堆叠在一起或将它们放入模块中，来将更多的东西放入设计中。工程师的聪明才智让芯片变得更好更快。在gpu和AI应用程序的推动下，我们已经达到了对并行性的需求。因此，我们要做的不是更小、更快、更强，而是更广泛，这就产生了对更多数据的需求。这是我们下一步要做的。方向略有不同，但都是增强功能。

Kibarian:这对工程师来说当然很有趣。但现在，它也引起了投资界和普通公众的兴趣。美国总统因为短缺而谈论它。我们应该利用这个机会来交流我们面前的东西，因为摩尔定律所做的就是告诉世界，我们总是会做一些更令人兴奋、更好的事情。我们还没有就今天的节奏进行沟通。那里有很棒的工作。(乔纳森)库米在每瓦每美元的性能方面做了大量工作。作为一个行业，我们需要更好地沟通未来10到20年我们将走向何方。它真的很有价值。

Drako:我同意这是有价值的。我们正在挑战物理学的极限，尽管我们在不断取得进展。

segar使它更具挑战性，当然也更有趣的事情之一是，这个行业不再只朝着一个方向发展。这与我们能否制造出越来越小的晶体管无关。我们同时在边缘人工智能方面有了爆炸式增长，微型传感器需要利用一套技术。我们有大量的计算在云中进行，你需要担心它的效率。新的网络技术不断发展，需要新的无线和射频技术。它同时通向多个方向，所以很难使用路标。这非常有趣，我们应该利用这一点让人们对这个行业真正感兴趣并加入进来。这就是我们最终需要的。

Drako有三种主要的拉力。一种是低功耗、便携式手机类型的设备。有数据中心，有更多的计算。还有人工智能的吸引力，这需要大量的训练和学习。这三者在CPU、制造、执行和工程方面都需要不同的架构。我们过去没有那么多强劲的推动力。

segar:另一个是一切的电气化。电力电子正在成为一个非常有趣的领域，因为我们必须重新布线整个世界。我们必须将不同的能源和能源以不同的方式连接起来，使用大多数人已经很久没有关注过的技术。

塔:另一个维度是软件定义的任何东西。有如此多的应用领域。要有一个标准来处理所有这些东西是非常困难的。这也非常令人兴奋。

SE:考虑到所有事物的电气化，EDA在未来会是什么样子?

塔住宅、建筑、道路和其他一切的电气化都是一个大趋势。我们每个人都必须根据自己的专业知识做出贡献。

Drako: EDA将一如既往地发展50年。随着学习系统和人工智能的应用，EDA行业即将进入一个新的价值阶段，帮助工程师更高效地进行设计。EDA也在慢慢地向云端转移。我们现在处于混合阶段。对于计算来说，云计算可能非常昂贵，因为亚马逊和微软有他们的利润，而且在数据中心上有大量的投资。因此，有一个巨大的迁移，想要使用云来满足某些需求，而仍然使用自己的数据中心来满足其他需求。人工智能将会影响到路由、设计、分析、布局、综合以及我们所做的一切。有人可能会说，Synopsys在25年前创造了第一个人工智能产品。下一个阶段，神经网络将使设计师更加高效。