Chiplet 技术预计将在未来十年内大幅扩展

　　根据IDTechEx 的一份报告，Chiplet 技术预计将在未来十年内大幅扩展。该报告的作者 Xiaoxi He 博士和 Yu-Han Chang 博士声称，Chiplet 市场可能蕴藏着接近 4110 亿美元的商机，而对该市场的适当投资将从根本上改变半导体行业的未来发展。
　　IDTechEx 报告预测，小芯片市场将在汽车、个人电脑和服务器等几个关键领域发挥重要作用。
　　小芯片是指一种能够更有效地利用硅片空间的芯片架构。多年来，工程师和物理学家一直在说摩尔定律必将终结……好吧，它必将终结。在某个时候，我们将无法再在同一个空间中塞入更多晶体管，更不用说消除产生的热量和其他物理限制了。
　　芯片不是简单地将更多晶体管塞进一个芯片，而是将晶体管组织成组，以提高功能密度。功能密度（而非物理密度）为最终产品提供了更大的灵活性。
　　根据报道，在处理器发展的早期，芯片制造商将许多功能集成到单个芯片上，而不是使用带有走线且组件之间有大量物理隔离的分立元件。芯片组改变了这一想法，其中各个芯片组组合成一个单一封装，但每个芯片组都使用高速、低延迟触点安装在一个单一封装中。
　　片上系统 (SoC) 是 chiplet 最大的竞争技术。在这两种技术中，任务及其相关的硅片都被划分为功能组。GPU 执行图形处理，通信模块处理通信，基于硅片的传感器组合在一起，等等。它们的相似之处就到此为止了。
　　SoC 受到多种限制。首先，整个芯片必须以最高分辨率构建。例如，在下图中，整个 SoC 都基于 5 纳米技术构建，由于其复杂性高，制造成本更高。如果一个组件（例如 I/O 模块）出现缺陷，整个 SoC 就会失效，从而导致良率低。
　　另一方面，小芯片技术首先作为单独的模块构建，然后再进行组装。这意味着整批晶圆可以专门用于 5 纳米 CPU 的生产，而另一批 28 纳米晶圆可以生产 MEMS。每批生产完后，小芯片都会连接起来。由于只有某些组件以最高分辨率和最大成本生产，因此芯片制造商可以从小芯片架构中节省大量成本。
　　它还可以简化光罩设计，这样每个晶圆都可以重复图案化一个模块，从而提高整体成品率。芯片构造的复杂组装步骤是在晶圆分类后进行的，确保在生产的最后阶段只连接好的芯片。
　　在 SoC 中，晶圆基板是固定的。在芯片中，晶体管分辨率水平和晶圆化学成分可以组合在一起。在异质材料芯片技术中，芯片可以基于不同的化学成分并组合成单个芯片。
　　与 SoC 相比，Chiplet 技术具有显著的经济优势，未来十年有望实现高增长。芯片制造商可以使用不同技术和分辨率级别的组件定制最终芯片，从而提高成品率并降低成本。