聚焦后摩尔时代,中国小芯片标准正式发布

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聚焦后摩尔时代,中国小芯片标准正式发布

文|笨鸟科技
今年初 , 英特尔联合台积电 , 三星等半导体巨头 , 组建了UCIe联盟 , 旨在对小芯片建立互联互通的标准 , 计划针对各家的技术进行统一整合 。
因为是外部的联盟技术 , 所以中国半导体还需要有自己的标准 。 好消息是 , 中国也制定了小芯片标准 , 这将带来怎样的意义呢?小芯片聚焦后摩尔时代 , 能延续摩尔定律吗?

中国发布小芯片标准
小芯片正在成为芯片行业热门的话题 , 因为晶体管微缩技术越来越难实现 , 且随着工艺的不断突破 , 芯片使用成本也在增加 。
人类需要一个更好的解决方案 , 来打破硅基芯片的物理极限 , 持续提高芯片的能效 , 于是小芯片成为了行业内重点关注的对象 。
所谓的小芯片其实也叫作Chiplet , 或者是芯粒 。 一般的芯片都是SOC , 也就是集成了CPU、GPU、NPU、ISP等为一体的处理器 , 拥有完整的系统级运行能力 。 但SOC芯片发展到5nm , 4nm及以下的水准 , 变得更加难以突破 。

如果将SOC芯片分解 , 单独把实现特定功能的芯片裸片进行模块化的互联 , 那么就能形成新的异构集成系统级处理器 。
重点在于 , 这些互联的芯片可以是不同制造商的产品 , 可以是不同工艺制程 , 可以实现不一样的功能 。 经过小芯片技术的互联之后 , 不仅可以提高芯片的迭代效率 , 而且降低了芯片制造流程 , 还能节约制造成本 。
可是该如何将不同的芯片裸片互联起来呢?于是在2022年3月份 , 英特尔联合台积电 , 三星等巨头组建了UCIe联盟 , 针对小芯片进行互联技术的整合 , 运用各大半导体巨头的优势 , 建立互联互通的标准 。

一旦UCIe联盟的小芯片标准成为主流 , 那么往后相关的小芯片制造都需要按照对方的规则行事 。
目前来看 , UCIe联盟是保持开放的 , 芯来科技 , 芯原股份等等国产厂商都是该联盟的一员 。 但国产芯片完全依靠UCIe联盟的标准发展也不是长久之计 , 而且芯片市场风云变幻 , 谁也不知道将来会发生什么 , 掌握自己的标准显得尤为重要 。
好消息是 , 中国也制定了自己的小芯片标准 。 由国内60家企业参与编制 , 以及在业内专家的共同制定下 , 中国发布了《小芯片接口总线技术要求》标准 。 该标准通过了官方层面的审定 , 成为UCIe联盟之后又一个积极推动小芯片标准制定的践行者 。

大致来看 , 《小芯片接口总线技术要求》框定了接口层面、适配层、物理层等方面的标准设定 , 每个应用领域几乎都有详细的要求规划 , 让参与其中的厂商能够找到合适的发展方向 。
那么中国发布小芯片标准 , 这将带来怎样的意义呢?或许最大的意义在于让中国有更多的自主选择空间 , 能通过自己的方式去布局将来的芯片产业 , 可以在突破先进制程限制时提供解决方案 。

总之在自主制定的小芯片标准下 , 行业生态都将发生改变 。 如果没有标准 , 各方的技术会杂乱不堪 , 无法形成统一造成资源浪费 。 有了标准后 , 技术发展有迹可循 , 少走很多弯路 。
小芯片能延续摩尔定律吗?
也许有人好奇 , 中国有了自己的小芯片标准之后 , 是不是要和UCIe联盟的技术标准说再见了 , 形成两个标准阵营 。 其实不然 , 中国自主设定的小芯片标准不会完全取代UCIe联盟技术标准 , 因为二者的关系不是竞争 , 而是互补 。

换句话说 , 一个是方案A , 另一个是方案B , 在维持开放的前提下 , 使用谁的标准其实都没有太大的区别 。
之所以推出自己的标准 , 是为了在关键时刻能有替代选项 。 小芯片聚焦的是后摩尔时代 , 针对芯片的物理规则极限 , 小芯片能延续摩尔定律吗?或许很有可能 。
因为小芯片从理论上就存在打破摩尔定律极限的可能性 。 试想一下 , 多块异构集成芯片的制造难度比SOC芯片更低 , 在人类可以达到的工艺制程中 , 最大程度发挥小芯片的性能水准 , 那么多颗芯片带来的效果肯定大于一颗系统级芯片 。

这是提高芯片能效的方法之一 , 也是降低芯片制造成本的方式 。
总结
在后摩尔时代 , 会有越来越多的创新技术诞生 , 而小芯片作为一种创新技术 , 已经在全球半导体领域备受瞩目 。 随着相关标准的实施推广 , 相信小芯片带来的行业突破会越发明显 , 推动人类芯片走向更远的未来 。
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