全球首屆Chiplet峰會(huì)（Chiplet Summit）于1月24日至26日在美國硅谷召開，芯啟源受邀參加此次峰會(huì)同與會(huì)專家共同展望Chiplet時(shí)代的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)及挑戰(zhàn)。

英特爾代工服務(wù)事業(yè)部（Intel Foundry Services）、開放計(jì)算項(xiàng)目（Open Compute Project）、應(yīng)用材料公司（Applied Materials）等國際知名企業(yè)、項(xiàng)目及聯(lián)盟的創(chuàng)始人和工程師出席本次峰會(huì)。

芯啟源芯片執(zhí)行副總裁Jim Finnegan

26日，芯啟源芯片執(zhí)行副總裁Jim Finnegan在峰會(huì)上進(jìn)行了主旨演講，內(nèi)容涵蓋：

· 推動(dòng)Chiplet技術(shù)產(chǎn)生的背景；

· 對(duì)于DPU芯片這種本身設(shè)計(jì)復(fù)雜、軟硬件需要協(xié)同設(shè)計(jì)驗(yàn)證的芯片，采用Chiplet技術(shù)會(huì)帶來哪些實(shí)際挑戰(zhàn)和障礙；

· Chiplet技術(shù)在芯啟源DPU芯片中的實(shí)際應(yīng)用；

· 芯啟源是如何通過采用MimicPro原型設(shè)計(jì)和仿真平臺(tái)來解決Chiplet仿真面臨的挑戰(zhàn)。（見上篇：Chiplet Summit｜Chiplet時(shí)代芯啟源的探索之路「一」）

推動(dòng)Chiplet技術(shù)產(chǎn)生的背景

英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人Gordon Moore于1965年在《把更多組件放在集成電路上》（Cramming more components onto integrated circuits）中正式提出著名的摩爾定律的同時(shí)，還提出了Chiplet最初的概念模型，他指出“用較小的功能構(gòu)建大型系統(tǒng)更為經(jīng)濟(jì)，這些功能是單獨(dú)封裝和相互連接的”。

· 隨著Dennard縮放定律和Moore定律接近終結(jié)，依靠單顆die滿足日益增長(zhǎng)的功能和性能需求越來越不可行，這不僅僅體現(xiàn)在晶體管密度、功耗等等技術(shù)限制，從成本角度也越來越不可行，具體表現(xiàn)在：

1. 單個(gè)晶體管成本在3D finfet時(shí)代不再呈現(xiàn)下降趨勢(shì)

· Source“Measuring Moore’s Law”, Kenneth Flamm, 17.Nov

2. 隨著單顆芯片集成功能越來越多，芯片面積越來越大，良率（yield）也會(huì)降低，導(dǎo)致單個(gè)晶體管成本上升

3. 先進(jìn)工藝的流片成本越來越高

延續(xù)摩爾定律經(jīng)濟(jì)效益：高速互聯(lián)&異構(gòu)集成

· AMD較早地采用了Chiplet架構(gòu)，并發(fā)現(xiàn)其優(yōu)秀的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)： 

2021/6 “AMD on Why Chiplets and Why now?”

Chiplet技術(shù)將原本一塊復(fù)雜的SoC芯片分解為小的芯粒，其模塊化設(shè)計(jì)的概念，將有利于架構(gòu)設(shè)計(jì)的重新劃分和創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)芯片的不同功能區(qū)解耦，有利于一些芯粒的復(fù)用，形成系列化產(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)低設(shè)計(jì)成本、低制造成本、高良率，并且縮短產(chǎn)品商用上市時(shí)間和后續(xù)產(chǎn)品的迭代周期。

與傳統(tǒng)SoC相比，Chiplet將不同的小芯粒通過先進(jìn)封裝形成系統(tǒng)芯片，目前業(yè)內(nèi)眾多企業(yè)正在引入Chiplet技術(shù)。Chiplet技術(shù)的出現(xiàn)是產(chǎn)業(yè)鏈提高生產(chǎn)效率的必然選擇，也是未來幾年復(fù)雜soc的主要芯片設(shè)計(jì)形式。

芯啟源DPU芯片采用先進(jìn)的Chiplet技術(shù)

在芯啟源最新的第四代智能網(wǎng)卡架構(gòu)中，通過應(yīng)用Chiplet技術(shù)，極大的提升了自有智能網(wǎng)卡的性能；同時(shí)通過支持與第三方芯片的Die-To-Die互聯(lián)，還可以集成更多的特定專業(yè)領(lǐng)域的芯片。

在性能和功能豐富度有飛躍式提升外，其下一代智能網(wǎng)卡芯片NFP7000為芯啟源的客戶提供了更多業(yè)務(wù)場(chǎng)景的支持能力。通過Chiplet技術(shù)選擇不同數(shù)量和類型的芯粒組合能夠?qū)崿F(xiàn)入門級(jí)、中端、高端三類SoC系列芯片:

· 入門級(jí)：1個(gè)I/O芯粒加一個(gè)processor芯粒；在PCIe側(cè)，支持16對(duì)serdes、4個(gè)PCle控制器；網(wǎng)絡(luò)側(cè)支持4對(duì)serdes，支持4x25/100G，2x200G，1x400G網(wǎng)絡(luò)；能夠支持2個(gè)LPDDR接口。

· 中端：通過各2個(gè)I/O芯粒和processor芯粒互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)性能的成倍疊加。

· 高端：高端級(jí)SoC封裝多達(dá)4個(gè)I/O芯粒和4個(gè)processor芯粒;PCle支持64個(gè)serdes，16個(gè)控制器；網(wǎng)絡(luò)側(cè)最多32個(gè)serdes；能夠支持8個(gè)LPDDR4x/5接口。

多個(gè)小芯片（Chiplets)的擴(kuò)展互聯(lián)

通過DPU芯片的Chiplet技術(shù)能夠完全覆蓋25G到400G的各類接口需求，提供高性能網(wǎng)絡(luò)和host接口，能以線速或網(wǎng)絡(luò)中的可用速度解析、處理數(shù)據(jù)，不再需要為不同的細(xì)分市場(chǎng)做不同的mask設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)高靈活度、高性能、低成本的硅片重用，更好的適應(yīng)應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

Chiplet芯片設(shè)計(jì)新生態(tài)

芯啟源具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DPU芯片，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括硬件協(xié)處理器、流處理器、PCIe主機(jī)接口模塊以及內(nèi)外部高速緩存和內(nèi)存接口組成。下一代NFP7000芯片則基于Chiplet技術(shù),采用die-to-die互聯(lián)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)UCIe，不僅支持芯啟源芯粒的die-to-die互聯(lián)封裝，還能夠?qū)崿F(xiàn)異廠家多芯片異構(gòu)集成。

對(duì)于Chiplet當(dāng)前的發(fā)展情況，芯啟源研發(fā)副總裁陳盈安在之前的會(huì)議中也回顧了在Marvell期間參與“MoChi”互連架構(gòu)開發(fā)的經(jīng)歷，各家廠商在die-to-die互連技術(shù)上，正逐步從私有標(biāo)準(zhǔn)、私有協(xié)議走向開放標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，正如如UCIe聯(lián)盟的誕生。

隨著行業(yè)開放標(biāo)準(zhǔn)建立，越來越多廠商可以參與到生態(tài)中來，未來的系統(tǒng)廠商概念將會(huì)是不同芯粒的集成。芯啟源智能網(wǎng)卡架構(gòu)采用靈活可編程架構(gòu)以及Chiplet技術(shù)，具備高度的可擴(kuò)展性，能夠適用于多種產(chǎn)品形態(tài)及解決方案，結(jié)合所打造的DPU生態(tài)，提供了開放，可編程的應(yīng)用生態(tài)。

Chiplet技術(shù)雖然有著上述優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)在EDA工具鏈上面臨著很多技術(shù)難題。比如在增加系統(tǒng)復(fù)雜性的同時(shí)加劇了對(duì)于仿真器功能和性能的挑戰(zhàn)，對(duì)仿真加速器的可擴(kuò)展規(guī)模及FPGA 利用率提出了更高要求等。

芯啟源在Chiplet仿真方面的性能、可擴(kuò)展性、工程效率、生態(tài)系統(tǒng)開放性和安全性思考和實(shí)踐，如何通過采用其MimicPro原型設(shè)計(jì)和仿真平臺(tái)解決。（見上篇：Chiplet Summit｜Chiplet時(shí)代芯啟源的探索之路「一」）

展望Chiplet對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的影響，芯啟源研發(fā)副總裁陳盈安此前暢想過Chiplet產(chǎn)業(yè)未來的商業(yè)模式：如RISC-V架構(gòu)CPU可作為die單獨(dú)提供，芯啟源也可以將之集成到其DPU產(chǎn)品中，應(yīng)用于某一商業(yè)場(chǎng)景。芯啟源從創(chuàng)始之初就一直保持著一個(gè)開放的開源社區(qū)生態(tài)，希望能夠與全行業(yè)共同推動(dòng)Chiplet產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。