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随着系统设计师寻求包更加晶体管成更小的空间,单片芯片系统(soc)正迅速接近十字线上限制造业。简单地说,传统的soc变得太大而昂贵的,特别是对于计算密集型应用,如机器学习(ML),高性能计算(HPC)、高级驾驶员辅助系统(ADAS)。
的确,这些工作负载非常苛刻由于大规模并行性要求multiply-accumulate (MAC)点积等操作功能。多亏了multi-die系统现在,专用芯片可以支持计算密集型任务的多样化的产品线高端处理器,复杂的内存数组和可靠的实时数据之间的连接死亡。
组成的多个异构集成到一个单一的包而死,multi-die系统提供半导体公司更革命性的方式设计和制造新一代硅。”能够解决这些非常大的工作量,我们需要将更多的硅在包比适合在一个单片死,”格里托尔伯特,AMD公司的家伙,解释了在最近的一次麻省理工学院技术评论洞察报告。“你身体不能打印它在一个十字线。”
题为“半导体,Multi-Die系统定义未来”的麻省理工学院技术评论报告探讨了为什么multi-die系统将有助于满足行业对计算能力的需求。在这篇文章中,我们总结的关键部分麻省理工学院技术评论报告和突出显示额外的引用Synopsys对此高管和行业专家专注于半导体公司可以如何利用multi-die系统的发展创造新的商业机会。
为什么Multi-Die系统?
根据Synopsys对此董事长和首席执行官阿尔特•德•Geus multi-die系统使半导体公司在不同的流程节点上实现异构死亡或chiplets。
“处理器需要尽可能快,”de Geus期间说主旨演讲打开舒适的硅谷2023年会议。“其他组件可以在老,生产更好的收益,更容易的技术。”
de Geus解释说,multi-die系统产生巨大影响的行业,让设计师与更多的计算和提供先进的硅晶体管。Synopsys对此总裁兼首席运营官Sassine勇士期间表达了类似的情绪舒适的硅谷2023问答环节,指出multi-die系统继续引发巨大的兴奋整个行业。
半导体公司,他说,现在可以高效分解芯片和成本堆栈组件2.5 d和3 d技术在不同的地点在同一个包中。“一旦你进入生产,包装,测试,有新一波产业创新的复杂性的跑道,”他补充道在问答环节。
根据运算,创始人、首席执行官和首席分析师全球科技咨询公司摩尔的见解和策略,multi-die系统允许半导体公司优化的设计定制和差异化的处理器。“人们看到更多的定制硅来区分他们带来什么,[和]这就是商人应该看,”他在报告中解释道。“Chiplets使小公司小钱包使用半导体独特的竞争优势。”
学习在报告中指出,创新不是近作为资本密集型或与multi-die系统资源的依赖。“不需要五年的时间进入市场,”他说。“你剃须至少一年,也许两年,如果你有一个chiplet实现因为你没有花时间硬化整体设计”。
加快自主驾驶,提高生成的人工智能
弗朗索瓦•Piednoel杰出首席mSoC(芯片)上多个系统架构师在梅赛德斯-奔驰(mercedes - benz),看到定制multi-die系统受益汽车工业通过促进复杂的电源管理自主驾驶。“如果用户想开车水平两个自治,他们仍然需要控制汽车,注意与一些lane-keeping援助,但chiplets可以提供这个功能没有消耗整个芯片的力量,”他在报告中。
在他温暖的硅谷2023主旨,Piednoel说multi-die系统将发挥重要作用在加速采用四个自治而开启一个新的时代的无人驾驶车辆,安全导航道路和高速公路。ADAS处理每个0.7毫秒的推断几十个图像,计算能力显然是汽车行业的首要任务。“Chiplets允许我们规模,复杂的函数,将(层)从四个层面三个和两个水平,”他补充道。
Uri弗兰克,工程副总裁,在报告中说,谷歌multi-die系统可以提高大型语言模型的可行性(llm)和其他生殖ChatGPT等人工智能引擎。这些技术目前看到指数增长,使他们能够大规模部署。虽然β测试生成人工智能引擎是重要的一步,弗兰克指出,这些工具”需要大量的硬件,他们实际上是今天五金有限。”
根据弗兰克,multi-die系统也使更好、更微妙的定制。multi-die系统,电路支持传统的任务可以放在高级节点少,而新节点是致力于更高级的工作负载如AI和毫升。“你可以混合和匹配和优化performance-at-cost更好的解决方案,”他在报告中说。
Multi-Die系统促进跨行业合作
多年来,半导体公司可靠地获得了各自的市场地位将工程师到下一个流程节点。然而,放缓的摩尔定律促使企业重新评估与multi-die系统芯片设计和re-envision参与更广泛的半导体的生态系统。
可以肯定的是,multi-die系统创造令人兴奋的新的合作伙伴,包括机会,和标准通用Chiplet互连表达(UCle)。这个开放规范die-to-die互联死亡或者chiplets之间迅速流行,引发创新multi-die设计整个行业。芯片代工厂台积电等帮助促进这innovation-although公司不设计产品。为客户成功制造multi-die系统,台积电与生态系统合作伙伴紧密合作促进玩家间的合作在芯片设计,材料,测试和包装。
“我们创建一个创新技术平台,让我们的客户,”凯文张,业务发展高级副总裁,台积电,在报告中解释道。“我们将在不同的产品,包括专业设计公司,系统公司,例如开发一个产品,可以无缝地集成与底层技术和创造创新产品向最终用户提供显著的好处。”
张在报告中指出,台积电提供了一个家庭的芯片堆叠和包装技术,叫做台积电3 dfabric™,解决一些常见chiplet设计挑战。“我们已经开发出一种广泛投资组合不同的方式将多个芯片集成在一起,”他了。“(与3 d堆叠),您可以创建一个系统,高带宽之间的互联芯片同时保持很小的形式因素。”
在未来,张在报告中说,multi-die系统将成为“主流方式带来更多的功能和能力一起实现更好的系统级性能和功率效率。”
而multi-die系统并不是一个新概念,它是快速获得牵引整个半导体的生态系统。根据他,如果后期multi-die系统2022年是一个转折点,2023年似乎当这些架构真正起飞。
“我们不是在谈论这个行业只是想测试水的除此之外,”他在报告中强调,指出Synopsys对此目前跟踪数以百计的独特设计的系统在multi-die架构。
”存在的需要,推动行业绝对是那里,”他在报告中得出结论。“什么使它令人兴奋的是创新我们看到整个连锁体系结构到流向我们如何合作来优化整个技术堆栈multi-die系统可以达到规模在全球市场”。