Chiplets:公开市场或合资?

高级主管卡洛斯博士Macian人工智能策略&产品eSilicon公司

“这可能是更经济建设大型系统的小功能,单独包装和相互联系的。”——戈登·摩尔,1965

“Chiplet”已经成为一种时尚,最喜欢的,流行词的成功早于产品的普及。然而,这是一个概念上的声音和有吸引力的想法:它怎么能不能成为现实,当每个人都想要吗?因为它没有经济意义。不是纯粹的形式,无论如何。让我解释一下。

的想法chiplets承载了伟大的承诺,常与开源运动联系在一起,赋予大型和小型公司创新和创造新产品。它遵循了乐高模型:共同但昂贵的SoC子系统,如CPU和I / O,把它们放到自己的单独的芯片(小),添加到接口(如nVIDIA NVLink英特尔的爱尔兰联合银行或eSilicon高带宽连接物理层(HBI™PHY)并独立的商业化。然后客户可以使用这些“积木”与自己的专用asic来快速高效地组装大型出类拔萃。鉴于所有的芯片有一个CPU,如果规范两个广泛的配置和为他们提供在公开市场上几块钱,你将节省客户的复杂性和购买的费用,整合和硬化的IP。你会卖出数百万的!一个真正的显而易见的。

更重要的是,他们减少与IP移植相关的风险:如果IP的一个关键环节,如并行转换器在网络应用程序中,已被证明值得信赖的在一个给定的老节点,您可以继续无限期地使用它,而不必端口IP核心逻辑是在每一个新节点。强大的。

防止他们的成功是什么?嗯,ASIC的意义:特定于应用程序的集成电路。不是通用的,但具体。在其20年的存在,eSilicon录制了超过300 asic。尽我所知,从来没有两个相同的CPU配置:不同数量的核心;更大或更小的数据和缓存内存大小;不同选择的外围接口和支持模块,等开发的成本,productizing和支持其中一个chiplets很容易在数百万,甚至对于成熟的节点。我们需要生产多少不同的CPU配置来满足市场?我们的金融赌博有多大?我们做什么当新一代的cpu出来或一个新的边缘变得受欢迎或一个新的接口需要添加吗?谁真正受益于投资? The customer, but not the vendor, who carries all the risk. So if you are the chiplet vendor, why bother?

图1:AMD禅宗2 EPYC处理器。来源:TECHPOWERUP”AMD 7海里EPYC“罗马”在即将到来的芬兰超级计算机的cpu, 200000芯总”12月15日,2018年。

然而,有一个不同的星座,chiplets做有意义:在大公司拥有广泛的产品系列,因为在他们的客户和供应商是同一个。在一个大公司,例如,AMD,类似产品的家庭像EPYC系列处理器是常见的。这些处理器共享一个共同的体系结构和一组类似的组件,但在一个不同的数字或组合。产品的规格,现在和未来,和customer-vendor的控制下。因此,构建这些组件的互操作chiplets意义和允许大大加速(路线图。因此,合资企业OEM和ASIC公司最有意义,在OEM提供chiplet规范还购买产品,而ASIC公司设计和制造。

图2:AMD禅宗2和织女星20。来源:MCPRO”AMD回应挑战的专业部门”11月14日,2018年

eSilicon参与大量的这类项目(参见图3为例),总是与一个指定的OEM携手网络、高性能计算(HPC)或人工智能(AI)的空间。eSilicon提供IP, ASIC设计和制造技术。我们甚至指定与OEM(协议),并建议到接口的标准化设计。在这个背景下chiplet模型是有效的。

图3:eSilicon chiplets:最近的一个例子。

还有其他相关的复杂性与chiplet模型技术水平。首先,它要求2。xD包装方法,这是昂贵的和更复杂的比普通倒装芯片包装。装配过程本身更为复杂,机械重大挑战(例如,过度扭曲加劲肋环需要新材料,需要虚拟死于自由空间的机械稳定性,限制最大和最小距离死亡),显著抑制系统的布局和长宽比的包(SiP)。

可制造性不是唯一的挑战。这些复杂的系统需要一个增强的设计(DFT)测试,测试和跟进计划。一个关键问题是确定已知的好死在组装之前,对检测缺陷一旦组装的成本非常高,鉴于涉及死亡的数量以及昂贵的包。组件之间的延迟,否则会坐在同样的死是另一个需要考虑的因素在设计系统体系结构。等等等等。的死重用的好处,IP风险化和加速路线图,chiplets也代表系统复杂性加大。

相反,eSilicon也偶尔与财团公开市场阵营加入了努力,如开放式计算项目。(OCP创始人希望创建一个硬件空间中的运动,会带来同样的创造力和协作在开源软件,我们看到的任务设计和使交付最有效的服务器、存储和数据中心硬件设计提供可伸缩的计算。Chiplets不过是其中的一个(OCP预计今年将实现的途径。

总之,chiplets是一个新词汇并有充分的理由。死重用,IP风险化和加速路线图都是令人信服的理由去关注。所以是标准化的像死的可能性,可以促进硅产品的开发更多的公司。最有前途的模型在撰写本文时,然而,是oem指定之间的联合协作,购买产品和ASIC公司设计、制造和测试它们。