原文：semiengineering 特約編譯：馬天云

引言：生態(tài)是使小芯片(Chiplet)技術(shù)得到采用并獲得長(zhǎng)期成功的必要部分，而生態(tài)是圍繞標(biāo)準(zhǔn)建立的。這些標(biāo)準(zhǔn)正在慢慢被構(gòu)建起來。

目前對(duì)小芯片的需求還在增加，但對(duì)大多數(shù)公司來說，這種轉(zhuǎn)變是緩慢進(jìn)行的，直到可驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)被行業(yè)接受。

互操作性和兼容性依賴于供應(yīng)鏈的諸多層級(jí)達(dá)成的一致。不幸的是，分散的行業(yè)需求可能會(huì)導(dǎo)致冗余的解決方案。

標(biāo)準(zhǔn)有利于促進(jìn)專門化。在芯片行業(yè)的早期，一個(gè)公司必須完成設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和制造的全部流程。然而，對(duì)于大多數(shù)公司來說，通過定義良好的接口和模型(如PDKs、BSIM模型和庫(kù))，是可以將制造與設(shè)計(jì)分離開來的。

IP行業(yè)的出現(xiàn)使公司能夠?qū)Ｗ⒂谙到y(tǒng)和差異化部分的設(shè)計(jì)，但他們?nèi)匀恍枰约和瓿纱蟛糠值膶?shí)現(xiàn)工作。在IP供應(yīng)商和客戶之間銜接的連接器和模型的標(biāo)準(zhǔn)化為減輕負(fù)擔(dān)提供了可能。

今天，我們正處在另一個(gè)等級(jí)的專業(yè)化風(fēng)口，在這個(gè)等級(jí)上，一個(gè)公司只需要設(shè)計(jì)系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)差異化部分，而不用考慮商品化部分的實(shí)現(xiàn)制造。這種模式可以通過小芯片的形式來實(shí)現(xiàn)，小芯片是已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)和制造出的小部件，并可以定制化地構(gòu)建系統(tǒng)。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，行業(yè)需要一些新的標(biāo)準(zhǔn)。

一些大型系統(tǒng)公司已經(jīng)完成了開拓性工作，這些公司都在自研系統(tǒng)和小芯片模塊（圖1）。這使它們能夠提供更大或更加模塊化的產(chǎn)品，并在這個(gè)過程中解決許多難題。他們制造這些系統(tǒng)的方法也都各有不同。

毫不奇怪，這些解決方案差異很大。OpenFive SOC IP產(chǎn)品營(yíng)銷高級(jí)總監(jiān)KetanMehta表示：“僅僅針對(duì)啟和科技的需求，行業(yè)就可以被劃分為一系列供應(yīng)產(chǎn)品。這些公司需要的是定制化芯片，而且需要快速的解決方案，他們不想等到標(biāo)準(zhǔn)制定和發(fā)展差不多了才開展業(yè)務(wù)。因此，所有這些公司都在開發(fā)和驗(yàn)證專有的實(shí)現(xiàn)?！?/p>

圖1：一些2.5D集成的早期開拓者。圖源：OpenFive

第一個(gè)部分開放系統(tǒng)(IP和系統(tǒng)由不同的公司開發(fā))是高帶寬內(nèi)存(high bandwidth memory, HBM)。在這個(gè)系統(tǒng)中，DRAM由一家公司提供，并被集成到另一家公司設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，然后由第三家公司封裝起來。這為適用范圍有限的應(yīng)用提供了一個(gè)解決方案，除此外，還有其他制造/封裝技術(shù)也專注于使內(nèi)存更接近邏輯。

當(dāng)使用現(xiàn)成的小芯片對(duì)邏輯進(jìn)行互聯(lián)時(shí)，將獲得更大的受益。這將打破所有部分必須來自同一技術(shù)節(jié)點(diǎn)的限制。盡管這存在諸如差異擴(kuò)展和翹曲導(dǎo)致的可靠性問題，但隨著時(shí)間的推進(jìn)，這些問題很可能得到解決。除此外，仍亟待開發(fā)出可行的商業(yè)模式。

對(duì)小芯片的需求來自多個(gè)方向。CHIPS聯(lián)盟執(zhí)行董事RobMains表示：“我們遇到了一個(gè)可以幫助緩解公司在該領(lǐng)域遇到的許多挑戰(zhàn)的真正機(jī)會(huì)。我們需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的交互接口，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的物理接口，必須針對(duì)特定的芯片處理技術(shù)或封裝技術(shù)進(jìn)行實(shí)例化。除了這些，需要一個(gè)EDA生態(tài)。DARPA的愿景是正確的，讓全球各個(gè)水平的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)合作是很重要的。這有助于達(dá)成共識(shí)，并有助于產(chǎn)品的質(zhì)量保障，從而產(chǎn)生有效的結(jié)果?！?/p>

今天的行業(yè)并非如此。這與計(jì)算機(jī)科學(xué)家Andrew Tanenbaum的觀察更接近：“標(biāo)準(zhǔn)的好處是有很多選擇。” 但是，隨著越來越多的參與者試圖鞏固該領(lǐng)域并嘗試解決制造封裝與電氣標(biāo)準(zhǔn)息息相關(guān)的問題，這種情況開始發(fā)生變化。我們需要協(xié)議以確保整個(gè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)完整性。除此之外，還需要解決許多其他問題，例如物理布局，供電網(wǎng)絡(luò)，測(cè)試，調(diào)試，監(jiān)測(cè)以及許多其他問題。大家已經(jīng)開始著手調(diào)查其中的一些問題。

先前的文章討論了小芯片的總體推動(dòng)力以及對(duì)開發(fā)流程的影響。本文的重點(diǎn)是不斷發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)可能推動(dòng)市場(chǎng)的發(fā)展，雖然這并不能說明所有人的立場(chǎng)或者彼此的關(guān)系。