互联与chiplet，技术与生态同行

2023 年 11 月 24 日，由上海临港经济发展（集团）有限公司主办，临港科技、ASPENCORE 承办的“ 2023 中国临港国际半导体大会” 正式召开。奇异摩尔联合创始人兼产品及解决方案副总裁祝俊东在 Chiplet 与先进封装技术论坛发表了主题演讲，并在圆桌环节就 Chiplet 与互联痛点及应对之策与众位嘉宾、现场观众进行了探讨。

作为近十年来半导体行业最火爆、影响最深远的技术，Chiplet 在本质上是一种互联方式。在微观层面，当开发人员将大芯片分割为多个芯粒单元后，假如不能有效的连接起来，Chiplet 也就无从谈起。在片间和集群间层面，互联之于 Chiplet，则如同网络之于电子设备。

互联正成为今天乃至可未来，计算的主要瓶颈。目前为业界所公认，可能突破这一瓶颈的关键途径有二：「 Chiplet 」和「 网络加速技术」。

芯片内部互联

在芯片内部，开发人员基于 Chiplet 架构将功能单元进行 2.5D、3D 堆叠，以实现芯片功能扩展与整体面积的增长；通过 3DIC 技术，可以在立体维度拉近如存储和计算等功能单元的物理距离，再将不同的互联单元集成到一个芯片里，进一步提高芯粒间的传输效率；Chiplet 与异构计算的组合，则能将如 CPU 和 GPU 等不同功能单元集合在一起，最大化芯片能效，经由单个模块的迭代满足芯片快速迭代和定制化的需求；最后，基于存算一体化技术，能突破存储墙，进一步降低存储系统功耗。

目前，Chiplet 和互联芯粒的组合已在英特尔、AMD 等头部企业投入应用并进入量产阶段。随着先进封装工艺、半导体技术的不断发展，未来的芯片结构将会变得更加复杂，进一步增加对片内互联技术的依赖。

奇异摩尔团队拥有深厚的 Chiplet 与互联领域经验，基于 Chiplet 和网络加速底层技术，推出了2.5D interposer、 2.5D IO Die、3D Base Die 系列片内通用互联芯粒产品，以帮助客户打造一套完整的基于互联产品解决方案，让客户可以专注于功能、计算和算法本身，更快的制造出所需的芯片产品。

芯片间互联

系统层面，由于今天的数据中心已逐渐发展为千卡、万卡级联。互联挑战也随之而来：在这种庞大系统中，如何让多个 GPU 像一个 GPU 一样高效工作？答案是 Chip to Chip direct 技术。

以 NV link、NV Switch 为代表的 Chip to Chip direct 产品，具有极高的互联性能，为英伟达的 AI 帝国打造了坚实的行业壁垒。然而，广大的市场需要更加通用化的产品进行大规模的普及，奇异摩尔全系列「 UCIe 标准 Die2Die IP: Kiwi-Link」的问世，将有力填补国内乃至全球通用 Chip-to-Chip 的行业缺口，Kiwi-Link 支持新近发布的 UCIe1.1 标准，也全面支持从 4G 到 32G 速率和多种协议、先进封装和标准封装方案。

系统间互联

此外，随着级联时代的到来，传统 TCP/IP、以太网均遭遇了带宽瓶颈，Cluster 内的传输效率也成为了新的挑战。目前，英伟达为代表的 RDMA 和 infiniband 可以实现 40 倍以上的以太网传输速率，相比 TCP/IP，延时仅约 1%。

但同时，更被广泛关注的技术方向是基于RoCE v2的RDMA部署，其可以提供与 infiniband 非常接近的性能，同时成本和功耗仅有几分之一，并更具通用性，被视为多家巨头联合打破英伟达互联技术垄断的方式。

在 2023 中国临港国际半导体大会主论坛上，魏少军教授也再次强调了通用通用性的意义。魏教授表示，在 AI 训练中，通用性的芯片适用于多种场景，使用通用芯片训练大模型会带来明显的便利性。“我们经常讲，通用为王，在 AI 芯片也得到了再次体现。”通用性的优势在互联芯粒上也同样具备战略性的价值与意义。

Chiplet 与互联生态

Chiplet 发展十几年来，已逐渐从局限于 AMD、英特尔等大厂内的专用技术，演变为可以广泛应用与多种场景、多样化产品的通用技术。作为一项复杂的系统工程，Chiplet产业链极长，其复杂性也使其很难局限于单一企业。未来，一个 Chiplet 产品的落地，会涉及到多方的芯粒的整合，从而需要全产业链的开放与分工协作。很多在 SoC 时代无法预见的难题与挑战，未来需要多家企业的配合与携手迎战。

比如，Chiplet 的结构会导致物理效应敏感，尤其是“热”方面。芯瑞微常务副总裁徐刚表示，“热效应”是他们的主要的切入点。由于各个单 die 模式很多，对应不同功耗，芯瑞微希望通过热电路仿真，进行不同芯粒单元不同功耗的预测，解决 Chiplet 的散热痛点。

祝俊东指出，物理效应的影响涉及整个系统，涵盖了从设计、软件到最终实现的一系列问题。互联芯粒作为系统的工作负载调度者，在不同的工作负载下，会引发不同的热量、应力、功耗等一系列相关挑战。并且，与 SoC 不同，在 Chiplet 中，芯粒需要协同工作，需要进行预先仿真以预测不同工作负载下的热分布响应。产品公司需要更紧密地与封装厂合作，以逆向推导工作负载分布的规划。

芯原芯片定制事业部封装工程副总裁陈银龙也分享了对 Chiplet 赛道未来的展望：“我们计划构建一个开放式的 Chiplet 方案，将自身和第三方合作伙伴如奇异摩尔的芯粒整合在一起，由芯和、芯瑞微等合作伙伴进行仿真，再将完整方案交给国内封测厂制作，最终交付给客户。”

奇异摩尔作为国内乃至全球较早聚焦于互联芯粒的企业，致力于从互联层面解决复杂芯片内部的通信挑战。奇异摩尔希望能通过自身的互联技术优势和 Chiplet 产业链资源，研发出更具通用化的互联芯粒产品解决方案，以符合更多客户的需求，从互联层面简化芯片设计，协助行业从单兵作战向半开放和全面开放的 Chiplet 赛道演进。奇异摩尔坚信，在多方行业合作伙伴的共同努力下，Chiplet 赛道会愈发成熟、繁荣。