所谓Chiplet,顾名思义就是小芯片/芯粒,是通过将原来集成于同一系统单晶片中的各个元件分拆,独立为多个具特定功能的Chiplet,分开制造后再透过先进封装技术将彼此互联,最终集成封装为一系统晶片组。
根据摩尔定律,半导体芯片上集成的晶体管和电阻数量将每18到24个月将增加一倍。
但摩尔定律发展至今已经有50多年,随着半导体工艺的进步,要在同等面积大小的区域里放进更多的硅电路,比如漏电流增加、散热问题增加、时钟频率增长减慢等问题已经不可避免的增加。
目前单纯靠系统级芯片提高性能已经变得更加困难,5nm往下的4nm,3nm等工艺技术,即便取得制程突破,也未必在性能和功耗之间保持平衡,所以这时候Chiplet的概念出现了。
在科研界和产业界看来,这是一种可以延缓摩尔定律失效、放缓工艺进程时间、支撑半导体产业继续发展的有效方案。
市场空间方面,据Omdia数据预计,Chiplet市场规模到2024年将达到58亿美元,2035年则将超过570亿美元。
Chiplet有提高制造良率、降低设计及制造成本的优点。具体来看,
第一,降低成本。
据悉,设计28nm芯片的平均成本为4000万美元;相比之下,设计7纳米芯片的成本为2.17亿美元,设计5nm设备的成本为4.16亿美元,3nm设计更是将耗资高达5.9亿美元
The Linley Group的白皮书《Chiplets Gain Rapid Adoption:Why Big Chips Are Getting Small》中直接提出,Chiplet技术可以将大型7nm设计的成本降低高达25%;在5nm及以下的情况下,节省的成本更大。