大型芯片迅速崛起，微芯片被“抛弃”
来源：内容来自半导体行业观察（ID：icbank）编译自华尔街，谢谢。
如果微芯片是城市，那么让它们变得更好的全行业新战略可以用一个词来概括——蔓延（sprawl）。在某些情况下，我们最强大的设备中的芯片占用了如此多的空间，以至于它们几乎不再被称为“微型”。
工程师实现这一目标的一种方法是将微芯片堆叠在一起。这就像***** infill，只是不再建造高耸的新公寓楼，而是计算机内部通常扁平的硅片正在变成多层，把内存、电源管理和图形等功能的电路堆叠在一起。
推动芯片设计这一趋势的原因是一个简单的现实：继续使芯片更快、我们的设备更强大的压力是无情的，而芯片行业通过缩小晶体管以维持更高性能来跟上步伐的能力正在遇到技术障碍。
因此，半导体工程师通过将芯片更紧密地结合在一起来提高性能。正在出现的是位于我们电子世界核心的微型硅城。在某些情况下，这些蚀刻的晶体组合变得如此之大，以至于它们达到了芯片中罕见的物理尺寸。
目前，大多数芯片的大小约为一角**或四分之一，但有些芯片现在已增长到接近**牌的大小，或者在某种情况下，甚至是餐盘大小。
Apple 的 M1 Ultra 芯片在其 Mac Studio 计算机中使用，由 1140 亿个晶体管组成。
这些巨型芯片不仅出现在世界上最强大的超级计算机中，而且出现在家用设备中。微软的 Xbox **游戏机和索尼苹果的 PlayStation 5 使用了一些由 Advanced Micro Devices 设计的打新。使用在苹果 Mac Studio 计算机中 的M1 Ultra 芯片也采用了这种设计方法，用于超级计算机和数据中心的英特尔 Ponte Vecchio 处理器核心同样是个大芯片。
但是，当涉及到管理在密集电路中执行的所有计算所产生的额外热量时，这些巨型芯片会给工程师带来挑战。尽管它们可以更节能，但它们的庞大尺寸意味着它们有时最终也会消耗大量电力。例如，英特尔的 Ponte Vecchio 芯片在每次计算的基础上都很高效，但功耗为 600 瓦，几乎足以运行吹风机。如果您想知道为什么您的移动设备中还没有大型芯片，这就是您的答案。
从某些方面来看，巨型芯片只是延续摩尔定律趋势的一种方式——英特尔创始人戈登·摩尔（Gordon Moore）观察到，每两年左右，消费者可以预期每美元的晶体管数量会增加两倍，因此计算能力也会增加一倍。这条经验法则之前已经宣布结束，但芯片只会越来越好。超级芯片只是业界最新的创新，可兑现更高性能的承诺。
荷兰公司 ASML 基本上垄断了制造世界上最先进的芯片所必需的工具，以及最小的晶体管。然而，即使它说要保持摩尔定律的发展，仅仅使芯片上的功能更小是不够的。在2021 年 9 月向投资者的介绍中，它谈到了“**扩展”（system scaling）的想法。ASML 的一位发言人证实，该公司认为**扩展是对 ASML 为缩小微芯片特性所做的工作的补充。
用城市的比喻来说，如果一个城市不能缩小其住房单元的规模或提高其交通效率，它就别无选择，只能向上向外扩张——就像新加坡岛的土地面积在过去50 年中几乎增长了四分之一。
在众多中的一个
制造巨型芯片并非易事，部分原因是这样做意味着以纳米级精度将每个芯片组件*纵到位，并且在没有微型焊枪的情况下将它们连接起来。
现在这在很大程度上是可能的，因为最近在一个长期以来被芯片行业忽视的领域进行了创新。该领域是“封装”。这通常是微芯片制造后的一个模糊步骤，当它连接到细线并用塑料包裹，然后放置在电路板上，也用电线覆盖，将其连接到设备的其余部分。
在传统设备中，接收和传输无线电波（例如，通过 Wi-Fi 进行通信）的芯片可能会连接到另一个进行通用计算的芯片，它们之间的连接实际上就是所谓的“总线”。但就像它在现实世界中的等价物一样，这种公共汽车并不是在这些相邻的硅城市之间运输任何东西的快速方式。新的巨型芯片封装反而将这两个芯片——可能还有更多——直接连接起来。结果更像是把所有这些芯片放在一个屋檐下，在一栋高层建筑中。
IBM前封装开发总监 Subramanian Iyer 表示，传统的微芯片必须将其近三分之一的面积（以及同样多的功耗）用于将芯片计算结果传达给设备其余部分的电路。堆叠芯片使它们之间的通信更快，因为它允许它们之间的更多连接，就像在摩天大楼的楼层之间乘电梯旅行比一直穿过建筑物到达最近的邻居更快一样。
美光的232层闪存
这种东西长期以来一直是内存芯片的标准——总部位于爱达荷州博伊西的美光科技刚刚推出了一款 232 层的内存芯片，如果它是一座建筑物，在拉斯维加斯大道上也不会显得格格不入——但仅适用于其他类型的微芯片。
制造巨型芯片和芯片堆叠的基本组成部分是一种新型微芯片，称为“chiplet”。它取消了一些旧式电路，可以更直接地与其他chiplet通信。通过创建许多短而直接的连接——通常由芯片本身所用的同一硅制成，而不是铜或其他金属——这些chiplet可以与其他chiplet融合形成巨型芯片。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的电气工程教授 Rakesh Kumar 说，共同构成一个巨型芯片的不同chiplet之间的直接通信使它们能够像一个巨大的微处理器一样运行。
一个极端的例子是英特尔最近发布的 Ponte Vecchio 图形处理器。每个都由 63 个不同的chiplet组成。这些chiplet相互堆叠并挤在一起，总面积为 3,100 平方毫米，包括 1000 亿个晶体管。相比之下，笔记本电脑核心的典型芯片尺寸不到 150 平方毫米，大约是其大小的 1/20，并且有大约 15 亿个晶体管——数量的 1.5%。
使用堆叠chiplet显然是英特尔处理器的未来——其大部分已经发布但尚未发货的服务器、台式机和笔记本电脑处理器都是采用这种技术构建的。英特尔高级研究员 Das Sharma 表示，以这种方式做事“提供了一种全新的芯片制造方法，比传统方法更快、更具成本效益”。
他指出，堆叠chiplet还允许英特尔提高其下一代台式机和服务器芯片的性能，而不会增加其（二维）占用空间或总功耗。这可能看起来有悖常理，但它有助于理解芯片使用的功率量是设计决策，而节省功率是行业的最高优先事项之一。堆叠的chiplet可以让工程师通过节省芯片不同部分进行通信所需的时间和能源，从现有设计中获得更多收益。但是，当性能是优先考虑的事项时，chiplet也可用于使微芯片更大——更耗电。
AMD 是当前chiplet技术时代的先驱，它已经提供了内置少量chiplet的处理器。该公司发现，只需在其 CPU（计算机中进行大量非图形计算的芯片）上堆叠一个内存芯片，就能够显着提高其**的速度。
群星闪耀的时代
Ansys的产品营销总监 Marc Swinnen 表示，虽然目前基于chiplet的巨型芯片数量可能很少，而且只出现在最强大的**中，但制造它们的趋势正在加速。广泛应用于微芯片设计行业。（Ansys 的大多数客户都喜欢保持匿名，但其中包括三星。）
该公司发言人表示，自 2019 年以来，Ansys 客户涉及堆叠chiplet的项目数量增加了 20 倍，当时它还处于低个位数。（从角度来看，世界上任何时候正在进行的此类芯片设计项目的总数估计有数百个。）
3 月，一个名为 Universal Chiplet Interconnect Express (UCIe) 的行业联盟宣布，英特尔和 AMD——通常是死对头——都是这个最新标准组织的会员。该标准旨在使任何遵循它的人都可以创建可以与其他制造商制造的芯片连接的芯片。该联盟的成员还包括Arm、台积电、三星等微芯片设计和制造巨头。
为chiplet创建标准连接方式的希望是，在未来，任何公司都可以从任何其他公司购买chiplet，然后将它们组装成他们特定用途所需的任何科学怪人的芯片怪物，联盟** Debendra Das Sharma、英特尔高级研究员说，在UCIe，让我们回到城市的比喻上，想象一下，如果你能把纽约、里约和东京**的地方，然后将它们拼凑成一个适合你特定口味的梦想城市，这是一个多不可思议的事情。
当然，要完成这项工作需要让很多不同的公司参与进来。Sharma 博士说，UCIe 标准的性质和加入该组织的大名鼎鼎的名字足以证明它会成功。
但伊利诺伊大学的Kumar博士不太确定。“在一个如此残酷的行业中，对任何事物进行标准化都是一项挑战，因为必须做出妥协，而且并不是每个人都有动力表现得很好，”他说。
整个行业对这项技术产生兴趣的一个主要驱动力是越来越多的公司（包括亚马逊、谷歌、微软、特斯拉等）希望创建自己的、功能更强大的微芯片来运行从云服务和智能手机等各种服务。，到游戏机和车辆。
“现在有大公司的整个部门，他们的商业主张都取决于他们的硅质量，”Swinnen先生说。
加州大学洛杉矶分校的 Iyer 博士说，还推动人们对巨型芯片产生兴趣的是人工智能和机器学习**对现有硬件的贪婪需求。虽然有些人通过以老式方式制造真正巨大的微芯片来满足这一需求——一家名为 Cerebras的初创公司制造了一种芯片，该芯片占据了通常蚀刻数十个微芯片的硅晶片的整个表面——其他人，包括 Dr. Iyer 的团队正在研究由chiplet组成的专注于人工智能的巨型芯片。
从超级计算机到可穿戴设备
对巨型芯片的热情表明，它们有朝一日可能会超越目前在性能高于功耗或电池寿命的设备中的使用。
Kumar 博士说，就像一座通过快速交通**与郊区相连的城市一样，未来的chiplet可以通过更远的距离和新颖的方式相互连接。
从表面上看，这没有什么意义，因为将芯片移得更远会增加它们通信所需的时间。但它至少产生了一个意想不到的好处。与柔性电路连接的较chiplet可用于构建柔性计算机。它甚至可以诞生全新类型的设备。
例如，Kumar 博士的团队已经进行的实验表明，chiplet可以与柔性电路连接在一起，形成可穿戴**，或者可以包裹在飞机机翼等表面的**。Iyer 博士说，他的团队正在努力创建灵活手机所需的所有构建模块。
尽管巨型芯片面临挑战，但将当今的微芯片分解成更小的chiplet，这些chiplet可以重新组装成更大、更强大的计算 Voltron 的努力正在获得动力。事实上，没有它，摩尔定律——微芯片的不断改进——就无法继续。
简而言之：芯片蔓延才刚刚开始。
★ 点击文末【阅读原文】，可查看本文原文链接！
*免责声明：本文由作者原创。文章内容系作者个人观点，半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点，不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持，如果有任何异议，欢迎联系半导体行业观察。
今天是《半导体行业观察》为您分享的第3118内容，欢迎关注。
★**“芯局”
★低调崛起的韩国半导体设备
★国产GPU初露曙光
晶圆｜集成电路｜设备｜汽车芯片｜存储｜台积电｜AI｜封装
原文链接！
当前，以芯片为代表的信创产业逐步成为国家科技竞争力的重要标志。在国产CPU产业强势崛起的过程中，你首先想到的会是哪几企业？答案有很多，但“中科系”的提及率绝对很高。作为国家战略科技力量，“中科系”旗下
21世纪经济报道记者倪雨晴 圣何塞报道在硅谷源泉之一的圣何塞，英特尔CEO帕特·基辛格（Pat Gelsinger）正在带领英特尔加速奔跑。当地时间9月19日，2023英特尔on技术创新大会于美国加利
财联社9月19日讯（记者 唐植潇）近日有消息称，OPPO将会重启芯片业务，并且“有部分员工已经回流，加入到了车载业务之中”。记者就此事向OPPO方面进行核实，对方表示“不予置评”。特百惠（我国）数字与
600亿颗芯片！我国巨头正式宣布，美媒：**也没料到制裁这么快
我国芯片市场与美国依赖我国的集成电路市场一直以来都是一个巨大的市场，拥有庞大的需求和巨大的增长潜力。我国的电子消费市场一直在迅速增长，包括智能手机、电视、电脑和各种智能设备等，这些设备都需要高性能的芯
最新手机芯片天梯图：A17、华为麒麟9000S，排在什么位置？
近日，最火的两颗芯片分别是苹果的3nm芯片A17 Pro，虽然很多人吐槽它较上一代提升不明显，但论性能，可以碾压任何安卓芯片，甚至是领先2代的。另外一款芯片，则是华为麒麟9000S，当然，这颗芯片工艺
韩国芯片连续13个月暴跌，尹锡悦指责我国不采购，外媒：自食其果
据韩国媒体称，韩国的半导体出口额已经连续暴跌13个月了，比去年同比下降了28%左右。韩国政府急的焦头烂额。尹锡悦政府竟直接甩锅我国，话里话外都是指责，他认为韩国半导体卖不出竟是我国的原因，我国应该帮助
我国突破芯片瓶颈将影响全球秩序？美国很担心，指出我国关键弱点
我国在芯片半导体领域一直深受美国的**，通过贸易制裁的方式阻止高端芯片进入我国市场。这样的举措一度造成我国芯片领域发展断档，不过随着我国科技企业近几年的突破，目前我国已经在芯片制造方面取得了重大的成果
前几天，华为一声不响的上线了mate60系列，带着麒麟芯片9000s强势回归，吸引了全世界的目光。而华为麒麟芯片**背后，我们不该忘记这位老人—张汝京。我国半导体之父，为回**造芯片，被开除**户籍，
【有车以后 资讯】“未来汽车对传统汽车的颠覆性，使传统零部件体系的50%以上都面临重构。”12月16日，在全球智能汽车产业峰会(GIV2022)上，我国电动汽车百人会理事长陈清泰指出，智能汽车的价值链
投稿点这里汽车有多少个零件?其实这个问题并没有一个十分确切的标准答案...据估计，一般轿车约由1万多个不可拆解的**零部件组装而成。结构极其复杂的特制汽车，如F1赛车等，其**零部件的数量可达到2万个
全球最大的10家汽车零部件供应商 都是世界500强 无我国企业
【卡车之家 原创】美国《财富》**每年发布的世界500强排行榜，是以营业收入数据对全球企业作出排名的榜单。2017年“世界500强”榜单中，汽车制造商和零部件厂商共占据33席（除去大型工程车辆企业），
汽车零部件企业哪家强？除了博世**还有这些名字你一定耳熟能详
文：懂车帝原创 李德喆[懂车帝原创 行业]9月18日，由《我国汽车报》主办，罗兰贝格协办的2019汽车零部件“双百强”企业发布会在江苏南京举行。在两份榜单中，博世、**、电装位列2019全球汽车零部件
行业现状（Reference：产业运行 | 2021年汽车工业经济运行情况）中汽协预测：2022年我国汽车销量达到2700万辆，新能源销量超过550万辆（Reference：乘用车市场信息联席会）以乘
全球十大汽车零部件供应商，核心技术都被他们垄断，自主遗憾缺席
提到电影，我们会想到张艺谋、冯小刚，而很少会想到幕后的制作人；提起流行乐，我们会想到周杰伦、萧敬腾，而很少会想到背后的作词人。台前台后，一幕之别，知名度往往相差甚远。车界又何尝不是如此，知名车企我们都
来源：环球时报 【环球时报记者 倪浩 陶震 环球时报驻德国特约记者 青木】经过3年疫情后，全球最具影响力的通信展今年有望再现往日盛况。2月27日至3月2日，由全球移动通信**协会（GSMA）主办的20
近日华为、苹果争相推出手机卫星通信功能，成为一大亮点，不少手机厂商也将目光投到卫星通信。放眼未来，手机直连卫星的卫星通信服务将是大势所趋，也是6G时代的重要标志。华为以“北斗三号”为依托，率先把“卫星
国内企业在光通信产品的参数测试过程中，通常使用国外的先进测试设备。然而，这些测试仪器之间往往是孤立存在的，需要手动调试仪器并通过旋钮、按钮和人眼观察波形或数据。这不仅*作繁琐易出错，而且测试效率低下。
龙头20cm涨停，7天股价翻倍！一文看懂卫星通信前世今生及产业链
卫星通信概念股华力创通今日再度强势拉升，截至发稿，该股股价20cm涨停，7个交易日累计涨幅近113%，现报23.52元续刷阶段新高，总市值155.9亿元。消息上，有媒体从供应链获悉，Mate 60 P
工信部：目前我国尚不具备实现网络层面的移动通信号码归属地变更的条件
针对网友提出的“电话号码归属地更改”建议，工信部近日给出了官方回复。此前，有网友在人民网留言板向工信部留言称，“现在电话都是实名制，电话号绑定的***及一些主流的软件较多，更换号码后造成一系列问题
