Chiplet凭一波火热概念,在股市内带了一波半导体节奏。芯原、长电、通富、华天等等纷纷由绿转红,迎来热捧。多少股市的资浅韭菜,被割了无数遍。小编遇见Chiplet此景当然是要老老实实学习一波,顺便看看对自身模组行当有没有利好的地方,顺便也沾点半导体通信的光芒!
Chiplet,也称为小芯片或微芯片,是一种将复杂芯片拆分成多个小型、独立且可复用的模块的设计方法。这些模块可以是处理器核心、内存芯片、传感器或其他类型的集成电路,它们通过高速接口或连接器相互连接,形成一个完整的系统芯片。
在小编的理解中,这技术首要目的就是搭积木做芯片,并且节约钱。不同功能的芯片晶块就是一个个的小积木,积木中有高级精致的,当然也有一般的,从而按照不同等级不同成本做出来,再搭配组合起来变成一颗完整功能的芯片。
现在生活中涉及的手机、家电、工具等等几乎都涉及芯片控制,而如何造芯片,则是个很复杂的大问题。如今工艺越来越先进,像手机处理器、PC处理器天天都在叫嚣工艺是几纳米XXFET,如果你是资深数码党,对各种参数了如指掌,为了这些高级工艺结晶也愿意慷慨解囊。但对于普通电子产品,例如小编所涉及的无线射频模组产品则追求的反而是稳定可靠、服务大众。自然,这些构成模组的内部芯片不一定会采用尖端工艺,但成熟稳定的制程带来便是可靠的供货与高良率。从另一方面来说,即便Chiplet当前这么火热,要商业化落地并传到射频前端这一块,仍前路漫漫。
Chiplet技术能否直接整合射频单元小积木,小编觉得这是肯定可以的,是大势所趋。其实,射频前端领域过去十余年里,已经走过了从分离器件到模组化的演进。来自不同厂商的元件整合为模组在射频前端领域已经大行其道。通过模组化的应用,减少了很多物联网应用的开发成本,同时将专业的射频软硬件集中在小体积的模组内,客户使用非常简单的微处理器即可实现复杂的通信功能。
模块化设计是Chiplet技术中的一个核心概念,它将大型芯片拆分为小型、独立的功能模块。这种设计方式为芯片设计带来了更大的灵活性,可以根据不同的需求选择和组合不同的模块。
(1)功能模块:这是最基本的模块,代表了芯片上的一个独立功能。功能模块可以是一个逻辑单元、一个存储单元、一个传感器或一个执行器等。通过将芯片拆分为多个功能模块,可以实现更加精细的设计和优化。
(2)可重用模块:这种模块具有可重用的特性,也就是说它们可以在不同的芯片设计中重复使用。通过使用可重用模块,可以减少设计时间和成本,提高生产效率。这种设计方法也称为IP核(Intellectual Property Core)设计方法。
(3)独立模块:每个模块可以独立于其他模块进行设计和生产。这意味着模块之间的连接和通信是明确和简单的,这有助于提高设计的可靠性和可维护性。
(4)层次化设计:模块化设计也可以采用层次化的方法,即将一些模块组合成更高层次的模块,这些高层次的模块又可以组合成更高层次的模块,形成一种层次结构。这种设计方法有助于降低设计的复杂度,提高设计的可管理性。
(5)模块的复用和定制:在模块化设计中,可以允许一些模块被复用,同时也可以根据特定需求定制一些模块。这种设计方法有助于平衡设计的通用性和专用性,以满足不同的应用需求。
(6)模块间的接口:在多个模块组成的系统中,如何定义和管理模块间的接口是关键问题。良好的接口设计可以提高系统的可扩展性和可维护性。
但之前小编也说过,chiplet概念落地还需要突破很多障碍。就拿射频部分来说,首先这部分属于模拟类元器件,芯片集成模拟版图比数字版图更麻烦,虽说集成有好处,但明显增加了设计难度。其次,如射频前端模组的串扰问题、隔离问题、发热问题(PA)、可靠性信号完整性等等,需要负责芯片制造各环节的公司通力合作来解决,今年3月才组建的UCIe组织就是负责规范Chiplet理念下的接口设计,换言之就是约定如何搭积木。
针对Chiplet形态产品可能率先落地应用的领域,小编个人认为是高速计算、存储、手机处理器、网络设备等等。射频领域可能仍需耐心等待。但从一方面来说,今后很长一段时间,物联网、工控、仪器仪表等等行业还是主要应用射频模组类产品,从LoRa、LoRaWAN等各类Sub-G模组,到WIFI模组、蓝牙、ZigBee、4G、GPS等等无线类模组,都涵盖在内。
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