Chiplet的首要任務(wù)是駕馭互聯(lián)的復(fù)雜性

Chiplet技術(shù)呈現(xiàn)出了一系列多層次、多方面、多維度的技術(shù)和商業(yè)問題，沒有一勞永逸的解決方案。眾多初創(chuàng)公司正在提出各種方案，以解決die-to-die互連的復(fù)雜性。?

對(duì)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈中的每一個(gè)玩家（從芯片設(shè)計(jì)和EDA工具供應(yīng)商，到代工廠、OSAT公司以及眾多技術(shù)初創(chuàng)公司）來說，最大的挑戰(zhàn)可以歸結(jié)為如何連接chiplet。

幸運(yùn)的是，像Eliyan、Blue Cheetah和YorChip這樣的初創(chuàng)公司正準(zhǔn)備以各自的方式解決這些問題。

Die-to-die互連問題尚未解決??

半導(dǎo)體公司轉(zhuǎn)向chiplet技術(shù)有著眾多動(dòng)機(jī)。它們都希望降低制造成本，實(shí)現(xiàn)更靈活的芯片分割，并開發(fā)推進(jìn)解構(gòu)SoC的商業(yè)模式。但Blue Cheetah的CEO Elad Alon在最近的一次采訪中說：“除了所有這些之外，互連部件確實(shí)是必需的粘合劑?！比欢?，在他看來，“沒有足夠的組件可以幫助實(shí)現(xiàn)互連性?！?/p>

在chiplet之間發(fā)送信號(hào)是一個(gè)基本功能，但對(duì)許多芯片設(shè)計(jì)師來說，它已經(jīng)成為一個(gè)巨大的障礙，主要根源在于chiplet開發(fā)者必須面對(duì)的技術(shù)層面和商業(yè)上的選擇。他們必須在基板選擇、接口設(shè)計(jì)、物理布局和測(cè)試計(jì)劃中進(jìn)行抉擇，在此過程中，他們必須控制die之間的意外耦合。

沒有有效的通用解決方案。

Blue Cheetah進(jìn)場(chǎng)了。

這家位于加州Sunnyvale的初創(chuàng)公司聲稱擁有一款名為BlueLynx的專有軟件IP產(chǎn)品，它充當(dāng)chiplet的PHY“生成器”。該軟件使Blue Cheetah能夠“快速定制基于標(biāo)準(zhǔn)的die-to-die互連解決方案”以滿足不同客戶的需求。

對(duì)于外行來說，“基于標(biāo)準(zhǔn)”和“可定制”是相悖的概念。然而，在Blue Cheetah的Alon看來，這是一種混合方式，通過它，他的公司可以滿足早期chiplet采納者的即時(shí)需求。

那些現(xiàn)在急于采用chiplet的，并不是像Intel或AMD這樣已經(jīng)在單一供應(yīng)商環(huán)境中構(gòu)建自己的大型chiplet的領(lǐng)先芯片公司。

如今在chiplet市場(chǎng)急于嘗試的企業(yè)要么沒有能力創(chuàng)建單一供應(yīng)商環(huán)境，要么缺乏耐心等待可互操作的chiplet“樂高式”混合搭配的承諾實(shí)現(xiàn)。

Blue Cheetah解釋說，其BlueLynx D2D互連子系統(tǒng)IP支持OCP（Open Compute Project）的BoW（Bunch of Wires）和UCIe（Universal Chiplet Interconnect Express）。BlueLynx還能夠與片上總線/片上網(wǎng)絡(luò)（NoCs）連接，支持多種標(biāo)準(zhǔn)，包括AMBA 4 CHI、AXI和ACE。

該公司表示，BlueLynex是“可適應(yīng)工藝”且是“可定制的”，能夠?yàn)楦咝阅苡?jì)算、AI/機(jī)器學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)和其他應(yīng)用實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的功耗、性能和面積。

例如，Tenstorrent選擇了Blue Cheetah來交付“高度定制化的、高性能的AI和RISC-V chiplet解決方案”，這些解決方案是為了適應(yīng)特定的工作負(fù)載和應(yīng)用而量身定做的。

Tenstorrent的首席執(zhí)行官Jim Keller在一份聲明中贊揚(yáng)了Blue Cheetah“提供可定制的、基于標(biāo)準(zhǔn)的die-to-die互連解決方案的能力，這些解決方案支持我們、我們的合作伙伴和我們的客戶需要的全部范圍的能力和工藝技術(shù)?！?/p>

前不久宣布的與Tenstorrent的合作對(duì)Blue Cheetah來說是一個(gè)重大勝利。它為兩家初創(chuàng)公司提供了“大量的學(xué)習(xí)”機(jī)會(huì)，同時(shí)與Tenstorrent的聯(lián)系促使其他chiplet公司注意到了Blue Cheetah。

簡(jiǎn)言之，Blue Cheetah將BlueLynx定位為與所有chiplet的所有接口兼容，因?yàn)锽lueLynx IP可以根據(jù)客戶公司的規(guī)格進(jìn)行定制。

那么，是什么使這種神奇的功能成為可能呢？

Alon解釋說，其起源在于他還在學(xué)術(shù)界時(shí)參與的一個(gè)定制化探索，這是在他創(chuàng)立Blue Cheetah很久之前的事了。Alon曾在加州大學(xué)伯克利分校擔(dān)任教授17年。
他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一項(xiàng)他們現(xiàn)在稱之為“生成器”的技術(shù)。

Alon表示：“這些生成器本質(zhì)上所做的是以一種自動(dòng)可執(zhí)行的方式捕捉我們的設(shè)計(jì)專長(zhǎng)?！眻F(tuán)隊(duì)可以介入并更改用戶尋求的不同參數(shù)集，使團(tuán)隊(duì)能夠“更快速地復(fù)制新設(shè)計(jì)”，這些新設(shè)計(jì)遵循相同的驗(yàn)證集和相同的流程。他補(bǔ)充說，在許多情況下，BlueLynx正在使用他的團(tuán)隊(duì)之前在驗(yàn)證過的芯片中展示的完全相同的電路。

Alon強(qiáng)調(diào)：“我們相信，我們可以提供最快的速度，但同時(shí)風(fēng)險(xiǎn)也最低，因?yàn)槲覀兊腎P復(fù)用了如此多的經(jīng)過驗(yàn)證的基礎(chǔ)設(shè)施和驗(yàn)證方法?！?/p>

Eliyan??

如果Blue Cheetah堅(jiān)決要提供“高度可定制和可移植工藝的die-to-die互連解決方案”，Eliyan的焦點(diǎn)則在其他地方。

Eliyan（位于加州Santa Clara）并不專注于可定制性，而是提供“在標(biāo)準(zhǔn)封裝中為die-to-die和die-to-memory接口帶來新水平的性能和能效”。關(guān)鍵詞是“標(biāo)準(zhǔn)封裝”。

Eliyan希望為那些可能不想使用先進(jìn)封裝的chiplet客戶提供解決方案。Eliyan解釋說，對(duì)于某些應(yīng)用，先進(jìn)封裝和interposer可能會(huì)使chiplet過于昂貴或不夠穩(wěn)健。

Eliyan的使命是解決內(nèi)存瓶頸，因此也專注于內(nèi)存chiplet和內(nèi)存chiplet接口的改進(jìn)。本周，該公司宣布完成了它所稱的“行業(yè)中性能最高的多芯片架構(gòu)PHY解決方案”的流片。

Eliyan聲稱，其新的PHY在3nm工藝上使用標(biāo)準(zhǔn)封裝實(shí)現(xiàn)了每個(gè)接點(diǎn)64Gbps的帶寬。該公司補(bǔ)充說，“Blue Cheetah等公司能夠?qū)崿F(xiàn)的帶寬是16Gbps”。

雖然大多數(shù)用于die-to-die通信的PHY IP是為硅interposer優(yōu)化的，但Eliyan強(qiáng)調(diào)其NuLink PHY也設(shè)計(jì)用于在有機(jī)基板這種非常不同的電氣環(huán)境中提供全速率數(shù)據(jù)傳輸。

Eliyan的PHY與行業(yè)互連標(biāo)準(zhǔn)UCIe和BoW兼容。但它還支持由Eliyan開發(fā)的一種新型chiplet互連技術(shù)UMI（Universal Memory Interconnect）。該公司表示，它將die-to-memory帶寬效率提高了一倍以上。

UMI旨在利用同時(shí)雙向信號(hào)傳輸，這是Eliyan的PHY的另一個(gè)獨(dú)特屬性。根據(jù)Eliyan的說法，UMI的規(guī)格目前正在OCP/ODSA（Open Domain-Specific Architecture）中最終確定。?

YorChip??

另一家初創(chuàng)公司YorChip正專注于一種新的die-to-die技術(shù)，用于chiplet，特別關(guān)注大眾市場(chǎng)和嵌入式IoT類型的應(yīng)用。

雖然其網(wǎng)站上關(guān)于這項(xiàng)技術(shù)的詳細(xì)信息不多，但YorChip承諾很快將推出一款“低成本、節(jié)能、高性能”的芯片組合。

在本周的一個(gè)chiplet行業(yè)會(huì)議上，這家初創(chuàng)公司宣布與Ditho建立了合作伙伴關(guān)系。該協(xié)議允許YorChip在后端制造過程中定制化每個(gè)晶圓上的chiplet，使YorChip能夠?yàn)槊總€(gè)known-good-die chiplet嵌入一個(gè)獨(dú)特的ID。公司表示，這反過來有助于保障chiplet供應(yīng)鏈及其物理安全。

為什么樂高模式還不行？??????

如此多的die-to-die互連技術(shù)的涌現(xiàn)，它們常常聲稱既是“基于標(biāo)準(zhǔn)的”又是“可定制的”，明確地表明了一點(diǎn)，承諾的類似樂高的即插即用的chiplet市場(chǎng)仍是一個(gè)遙遠(yuǎn)的海市蜃樓。

雖然許多chiplet設(shè)計(jì)者渴望在他們的chiplet分割中實(shí)現(xiàn)“可配置性”，但很少有人相信開放的chiplet市場(chǎng)會(huì)很快到來。

要實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)開放的chiplet市場(chǎng)，每個(gè)夢(mèng)想構(gòu)建GPU和CPU chiplet的人都必須能夠定義某些功能集和接口。Alon解釋說，設(shè)計(jì)符合該規(guī)格的chiplet，使其他人能夠?qū)⒃撎囟０逄鎿Q為其他供應(yīng)商的chiplet。

如果是這樣，整個(gè)系統(tǒng)將“行為一致”，具有模塊化的功率性能。Alon說，“從die-to-die接口的角度來看，這就是基于標(biāo)準(zhǔn)的互操作性顯然變得更為重要的地方?！?/p>

他補(bǔ)充說，“盡管即插即用愿景很有吸引力，要真正達(dá)到這一點(diǎn)，確實(shí)還存在一些技術(shù)和商業(yè)障礙。”

現(xiàn)在的行業(yè)是一個(gè)多供應(yīng)商生態(tài)系統(tǒng)的格局。從近期來看，這種環(huán)境允許開發(fā)者配置和部署一個(gè)chiplet，甚至在完全即插即用市場(chǎng)到來之前。然后問題變成了誰將擁有這樣一個(gè)多供應(yīng)商生態(tài)系統(tǒng)。Blue Cheetah，憑借其定制能力，希望能夠成為其答案。