近期，Chiplet可謂是一級、二級半導體圈最火熱的名詞，沒有之一。
在9月下旬的英特爾創新論壇上，該公司首席執行官PatGelsinger談到了建立一種新型代工廠，制造系統而不是芯片。這個想法的一個關鍵部分是使用由多家公司制造的稱為小芯片的更小的專注技術芯片，它們彼此緊密相連。英特爾表示，他們不僅希望為小芯片提供代工服務，還希望為整個基于小芯片的系統的封裝提供代工服務。



為了促進將這些小芯片連接在一起，他們創建了一個定義這些芯片連接方式的開放標準機構，即通用小芯片互連快速(UCIe)，或者如Gelsinger所說，一個UCIecosystem。超過80家公司加入了這項工作，以定義小芯片之間的芯片到芯片互連和串行總線。



Chiplet技術允許為不同的功能使用不同的生產技術。與傳統SoC方案相比，Chiplet可以將采用不同制程的芯粒匯集在一起，且由于芯粒可重復使用，設計靈活，能加快芯片設計公司的設計周期、降低設計成本，且大幅提高芯片性能。在最小的光刻芯片生產變得越來越昂貴的情況下，這一點很重要。這對存儲器技術具有重要意義，例如，當今處理器芯片上的大部分空間都用于SRAM高速緩存存儲器。



在2022年SNIA存儲開發者大會上，JimHandy研究了內存的使用如何隨著向基于小芯片的系統架構的轉變而發生變化。讓我們來看看這個論點。在處理器芯片上制作的SRAM很大而且非常昂貴。這使得使用小芯片從處理器芯片中移除部分SRAM存儲器非常有吸引力。讓我們通過一個例子來說明為什么會這樣。



CPUSRAM部分的當前成本約為CPU芯片成本的1/2。如果CPU芯片的生產成本為200美元，而½芯片是SRAM，那么SRAM的成本為100美元。服務器緩存為L1約64KB，L2為1MB，L3為1.5MB。這增加了2.6MB的SRAM緩存。因此，SRAM成本約為100美元/2.6MB=38美元/MB。另一方面，4兆位獨立SRAM芯片(½MB)的零售價為6美元，因此成本為12美元/MB。因此，使用內存小芯片將降低處理器緩存成本。這種經濟性將有助于推動向僅基于內存的小芯片技術的轉變。



但SRAM的成本比DRAM（DRAM目前為3美元/GB，或0.003美元/MB-百分之三美分！）和NAND閃存的成本高出幾個數量級，并且很快將比非易失性存儲器（如MRAM）更昂貴。小芯片技術允許將小芯片與許多不同的內存技術組合到一個封裝中。使用小芯片可以降低成本，并為有趣的技術組合打開了大門。



今天的小芯片是平面或2.5D結構（有限的芯片堆疊），但未來的封裝產品將發展到包括使用具有高級互連的真正3D芯片堆疊。這些向異構封裝的轉變有望創建密集的先進技術集合，這些技術可以以比將所有這些技術集成到單個芯片中低得多的成本結合各種功能的最佳選擇。



英特爾致力于使用先進的封裝來構建系統代工廠，例如用于連接小芯片的UCIe標準。使用具有快速通用互連的小芯片可提供成本更低的產品，并為更先進的異構集成技術鋪平道路。