為什么 chiplets 商業(yè)化如此困難？

當(dāng)你使用一個(gè)舊的 chiplet 并進(jìn)行更新時(shí)，可能會(huì)發(fā)生變化，因?yàn)槟阈枰旌虾推ヅ湓S多不同的元素。它們是否可以通過(guò)內(nèi)置靈活性來(lái)避免這些問(wèn)題，這是否會(huì)增加開(kāi)銷？

Alam:根據(jù)協(xié)議接口，您可能能夠分離問(wèn)題。但是如果你把問(wèn)題分解成小塊，你就有了一個(gè) chiplet 的時(shí)序問(wèn)題，然后你就會(huì)有另一個(gè)更大的問(wèn)題。

Bishop:只要 UCIe 定時(shí)有效，至少他們可以互相交談。

Mastroianni：板上也是一樣的。它們有多個(gè)芯片，來(lái)自不同的地方，然后你把它們連接在一起。

我們需要用不同的方法來(lái)處理 chiplet 嗎?

Kuemerle：是的，而且我們需要繼續(xù)改進(jìn)方法。多芯片驗(yàn)證并非易事。當(dāng)這些芯片連接在一起時(shí)，必須仔細(xì)思考它們接下來(lái)會(huì)怎樣表現(xiàn)。我們可以用 chiplet 解決一些分層時(shí)序問(wèn)題，但是當(dāng)我們把越來(lái)越多的內(nèi)容放在一起時(shí)，我們會(huì)讓驗(yàn)證變得更具挑戰(zhàn)性。驗(yàn)證可能需要工作。隨著我們轉(zhuǎn)向 3D 集成，我還沒(méi)有看到能讓我們將多層硅無(wú)縫集成在一起并解決電力輸送等問(wèn)題的工具。這些東西都還沒(méi)有經(jīng)過(guò)全面審查。

Bishop：在方法論方面，工具主要用于設(shè)計(jì)、布局和系統(tǒng)級(jí)別。流程正在發(fā)揮作用。最近在測(cè)試領(lǐng)域看到很多問(wèn)題。這不是 DFT。例如，當(dāng)我在瀏覽組裝流程時(shí)，我有一堆不同來(lái)源的 chiplets。有些 chiplets 比其他的要貴得多。我可能一開(kāi)始就知道它們都是好的，因?yàn)槲沂孪葴y(cè)試了它們。但是當(dāng)你把這些 chiplets 放到一個(gè)系統(tǒng)中時(shí)，這還不夠。我必須把它們集成在一起后再進(jìn)行測(cè)試，因此，「嘿，這四個(gè) chiplets 之間的鏈接實(shí)際上是按預(yù)期工作的?！巩?dāng)我這樣做的時(shí)候，我會(huì)把所有的芯片都放在 chiplet 上，然后進(jìn)行 PHY 集成和測(cè)試嗎。有了一些芯片技術(shù)，你可以先把你的一些芯片放下，確保它能工作，然后再提交昂貴的東西，比如 HBM 堆棧。

改變方法并非易事。你基本上需要重組公司，這是一項(xiàng)巨大的努力。這也是公司抵制變革的原因之一，對(duì)吧?

Mastroianni:是的，但令人信服的優(yōu)勢(shì)是存在的。然而，天下沒(méi)有免費(fèi)的午餐。

chiples 是如何影響安全性的?

Kuemerle: 在一個(gè)理想的世界里，你處處都有安全感。對(duì)于 chiplet 體系結(jié)構(gòu)，您需要為每個(gè) chiplet 和主芯片提供唯一標(biāo)識(shí)符。真的有一種安全的方式在 chiplet 和主芯片或多個(gè)主芯片之間共享密鑰嗎？它增加了巨大的復(fù)雜性，但確實(shí)有幾個(gè)選擇。一種是將系統(tǒng)的每個(gè)部分視為一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體。另一種方法是依靠集成來(lái)保證安全。這是一個(gè)不斷發(fā)展的領(lǐng)域。如果它是由多個(gè)部分組成的，我們需要集中精力，努力讓它盡可能地安全。

現(xiàn)在有多少設(shè)計(jì)是使用商業(yè)芯片的?

Kuemerle:這很難說(shuō)，因?yàn)槿绻鼈冇胁煌膩?lái)源，現(xiàn)在我們還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)把這些樂(lè)高積木整齊地組裝在一起。對(duì)于像 Marvell 這樣的公司來(lái)說(shuō)，建立我們自己的芯片平臺(tái)和解決方案要比從很多地方引進(jìn)芯片容易得多。如果你擁有所需的所有部件，那么阻力最小的途徑就是自己制造這些設(shè)備——至少在我們等待行業(yè)發(fā)展的時(shí)候是這樣。

Bishop: 你說(shuō)得對(duì)?，F(xiàn)在說(shuō)這個(gè)還為時(shí)過(guò)早。業(yè)內(nèi)的大公司有能力設(shè)計(jì)它們，如果你看看現(xiàn)有的 chiplets，那都是定制的 chiples 甚至是定制的接口。它是 UCIe，但是有一點(diǎn)定制——或者是專門的 BoW，或者是其他的版本，但不是標(biāo)準(zhǔn)的。在許多包裝會(huì)議上都會(huì)有一個(gè) chiplet 面板，人們會(huì)談?wù)撌裁磿r(shí)候你能像樂(lè)高積木一樣把 chiples 組裝起來(lái)，形成一個(gè)像 PCB 一樣的系統(tǒng)。不過(guò)，除非我們有更多的集成技術(shù)供應(yīng)商，而且成本比現(xiàn)在低得多，否則這種情況不會(huì)發(fā)生。如果你看一個(gè)高端 PCB，類比總是 PCB 組件。你口袋里的手機(jī)里有一個(gè) PCB，上面的每個(gè)組件都是定制的?，F(xiàn)在期望你看到不是來(lái)自大玩家的樂(lè)高般的 chiples 還為時(shí)過(guò)早。這是在小范圍內(nèi)發(fā)生的，行業(yè)也開(kāi)始向這個(gè)方向發(fā)展，但成本和可用性還沒(méi)有達(dá)到。

Mastroianni:你必須從某個(gè)地方開(kāi)始，但還有很多工作要做。

Alam:15 年來(lái)，人們一直在為特定功能構(gòu)建自己的 chiplets。在某個(gè)時(shí)候，他們?yōu)槠渌袌?chǎng)的不同選擇制定了自己的接口協(xié)議。那么，是什么讓你想選擇一款公開(kāi)市場(chǎng)的 chiplets 呢？

Kuemerle: 這是一個(gè)功能性問(wèn)題。我能在公開(kāi)市場(chǎng)上找到的 chiplet 具備我想要的所有功能嗎？它有適用于我的鏈接層嗎？它能和我正在做的其他東西對(duì)話嗎? 我們的夢(mèng)想是能夠從多個(gè)來(lái)源提取 chiplets，并使它們很好地結(jié)合在一起。但在一個(gè) 2.5D 配置的中介器中，這些東西真的需要綁在一起，因?yàn)樗鼈兙o挨著，而這種形狀因素會(huì)產(chǎn)生很大的影響。如果你知道所有不同的部分將會(huì)是什么，并且你已經(jīng)控制了它們，你可以確保它們像樂(lè)高積木一樣組合在一起。但如果你不這樣做，而且每個(gè)人都在打造自己的造型，那么讓所有東西都適合就會(huì)困難得多。也許封裝技術(shù)的進(jìn)步可以幫助我們獲得更多的自由和靈活性。所以也許我可以有一些稍微分開(kāi)一點(diǎn)的東西，或者它不一定是完全對(duì)稱的。但現(xiàn)在，我們正在挑戰(zhàn)整合內(nèi)容的極限。把很多奇怪的形狀組合在一起是一個(gè)很大的風(fēng)險(xiǎn)。

如果 chiplet 出了問(wèn)題，誰(shuí)來(lái)負(fù)責(zé)? 這種責(zé)任在整個(gè)生命周期中是否會(huì)改變?

Mastroianni:你必須從每個(gè) chiplet 開(kāi)始，確保它們正常工作，然后你需要有能力在它們被放入一個(gè)封裝后對(duì)它們進(jìn)行測(cè)試。所以至少需要在那里診斷，以確保它可以正常運(yùn)行，這在今天是可能的。但是當(dāng)你把系統(tǒng)放在一起時(shí)，你也需要確保它能在系統(tǒng)中做得很好。例如，最終系統(tǒng)集成商有責(zé)任。

Kuemerle:這是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

Bishop: 如果你在制造芯片的同一家代工廠進(jìn)行芯片集成，那么就沒(méi)有太多的指責(zé)方向了。但是當(dāng)您從多個(gè)來(lái)源進(jìn)行集成時(shí)，商業(yè)方面就變得更具挑戰(zhàn)性。

Kuemerle: 你可以進(jìn)行大規(guī)模集成，制造一個(gè) 1000 美元的模塊，但如果一個(gè) 10 美元的 chiplet 有一個(gè)靈敏度，你能讓 chiplet 提供商為你償還在測(cè)試中損壞的所有 1000 美元模塊嗎？這是一個(gè)艱難的處境。

Mastroianni:它為 HBM 工作?，F(xiàn)在的問(wèn)題是，你是否真的可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方式來(lái)擴(kuò)展這個(gè)模型。

與會(huì)專家：

Movellus 工程副總裁 Saif Alam

西門子數(shù)字工業(yè)軟件公司高級(jí)封裝解決方案總監(jiān) Tony Mastroianni

Marvell 技術(shù)副總裁 Mark Kuemerle

德卡科技首席技術(shù)官 Craig Bishop