Chiplet(小晶片)設計是將大型單晶片拆分為多個較小晶粒,再透過先進封裝整合在一起的設計模式。隨著製程微縮成本飆升,Chiplet已成為後摩爾時代的晶片設計典範。
傳統SoC的挑戰
傳統晶片設計是將所有功能整合到一顆大規模單晶片(SoC)上。但隨著製程微縮至5nm以下,超大尺寸晶片的良率下降、成本飆升,設計一次光罩就要數千萬美元,風險極高。
Chiplet的優勢
- 提升良率:小晶粒面積較小,缺陷密度較低,良率更高
- 降低成本:可混合使用不同製程(邏輯用先進製程、I/O用成熟製程)
- 加速開發:可重複使用已驗證的晶粒,縮短設計週期
- 靈活配置:可依客戶需求組合不同功能晶粒
UCIe互連標準
UCIe(Universal Chiplet Interconnect Express)是Chiplet互連的開放標準,由英特爾、台積電、三星等大廠共同推動。UCIe定義了Chiplet之間的物理層、協議層與軟體模型,可實現不同廠商Chiplet的互聯互通。
AMD的Ryzen、EPYC處理器已廣泛採用Chiplet架構;NVIDIA的B200 GPU也採用Chiplet設計,整合多個計算晶粒與HBM。