两大关键技术，重塑2023电子设计行业-电子发烧友网

2022年对电子行业来说是非常重要的一年，设计创新不断涌现。2023年，开发者们也面临诸多挑战。从产品需求的周期性波动，到开发者人才紧缺，再到这些能耗对地球的影响日益增大…在这样的背景下，2023年电子设计行业又将迎来怎样的发展趋势呢？

几十年来，我们亲眼目睹了开发者们如何突破物理学限制，不断扩展摩尔定律，并从单个芯片中获取更多的计算能力，打造出自动驾驶汽车和先进机器人等产品。面向未来，我们看到市场要求芯片技术提供越来越复杂的功能，而正是这些技术为我们的世界提供着源源不断的动力。

展望2023，我们预计这种趋势将会延续下去，以下关键新兴技术将会进一步塑造行业未来。

芯片生命周期管理将成为主流

大数据分析已经在从科学到金融的各个行业取得了长足发展。现在，芯片行业是时候将从器件生命周期的每个阶段收集的大量信息转化为可行见解了。高性能计算（HPC）和汽车等细分市场的设计团队都非常了解芯片生命周期管理（SLM）。在HPC领域，SLM技术可以协助数据中心服务器SoC的开发者满足SLA（服务水平协议）正常运行时间的要求──在一定时间内保持99.99%或99.999%的可用性被认为是合理的。

对于汽车开发者来说，SLM技术会不断评估老化和劣化等因素，从而为车载电子系统的维护和更新提供更具预测性的方法。另一方面，鉴于其他许多细分市场对任务关键型应用的可靠性、可用性和可服务性（RAS）越来越重视，SLM有望在未来一年得到更广泛的应用。

受到工艺的不断更新、环境以及老化的影响，芯片设计正面临着巨大的压力。同时，人们期望芯片的性能达到更高的水平，尤其是对于汽车等行业来说，用户还希望芯片能够持续使用更长时间。

SLM提供了在设计、生产、系统成型中以及在现场条件下实时监控和分析半导体器件的机制。片上传感器和监控器会持续收集数据，将数据发送到云端的人工智能分析引擎，以便在芯片生命周期的每个阶段实现优化。预测性和规范性分析可以提升设计过程的效率，同时提高设计本身的质量。

Multi-Die系统将被广泛应用

通过将多个异构小芯片集成到单个封装中，多晶粒（Multi-Die）架构可以提供单片SoC所无法实现的性能、功耗、成本和收益优势。尽管Multi-Die系统并不算是半导体领域的创新，但2023年对于该系统来说将是非常重要的一年。

围绕Multi-Die架构的生态系统正在快速走向成熟，不仅减少了以前的进入壁垒，也为更广泛的采用铺平了道路。随着一些统一而成熟的整体性工具得到更广泛的应用，Multi-Die系统的设计、验证、测试、签核和芯片生命周期管理也得以简化。标准化IP可实现稳健、安全的Die-to-Die连接，不仅降低了集成风险，而且加快了标准的采用。代工厂以及外包半导体封装和测试（OSAT）供应商可以为多晶粒系统提供先进封装、生态系统联盟和流程等产品。

此外，通用芯粒互连技术（UCIe）等标准为Die-to-Die接口提供了一个完整的堆栈，使得将不同元件组合在一起变得更加容易，同时也满足了苛刻的带宽、延迟和能效要求。所有这些发展汇集在一起，预示着Mukti-Die正在成为主流。

Multi-Die系统设计的扩展可能会引发向多晶圆代工策略的转变，因为设计团队可以选择在其系统中为内核使用先进节点，而为外设使用较旧的工艺节点，而且2022年的供应链挑战也促使芯片开发者考虑多晶圆代工策略，以提高可预测性。

硅光子学与Multi-Die技术的转变也息息相关，是下一个半导体前沿技术领域。光子芯片利用光的优势来传输和处理数据，它可以集成到Multi-Die系统中，从而实现高能效的带宽扩展。随着Multi-Die系统逐渐被人们所接受，光子芯片的地位也有望得到提升。

结语

虽然没有人能够真正预测未来，但我们可以预见那些可能影响未来一年的趋势和模式。人工智能和大数据分析在我们的日常生活中，甚至是在芯片设计中，都变得越来越普遍，汽车也更加智能。超大规模用户需要从他们的芯片中获得更多解决方案，以应对疫苗研发、电网能源储存和世界饥饿等巨大问题。在这个过程中，他们也在塑造芯片产业本身。Multi-Die系统正迅速成为摩尔定律放缓的应对之道，而这些架构也带来了更大的机会，可以满足我们这个数据驱动、带宽匮乏的世界的需求。

目前是电子行业的一个重要变革期，芯片在应对世界上一些重大挑战中发挥着重要作用。作为在2023年有望对芯片行业产生重大影响的关键技术，芯片生命周期管理和Multi-Die系统将会为塑造更智能美好的世界贡献一份力量。