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新思科技CEO Aart de Geus:SysMoore時代,Multi-Die系統(tǒng)將重塑半導(dǎo)體未來

新思科技 ? 來源:未知 ? 2023-08-14 18:20 ? 次閱讀

數(shù)十年來,在摩爾定律的影響下,半導(dǎo)體公司每隔兩年,就會將集成電路IC)上容納的晶體管數(shù)量增加一倍。隨著摩爾定律的放緩,SoC的器件微縮也明顯放慢了腳步,而更新、更復(fù)雜的工藝節(jié)點成本卻持續(xù)穩(wěn)步上升。然而,隨著“萬物智能”帶來的爆發(fā)式影響和無處不在的人工智能AI)極大推動人們追求更快的速度和數(shù)量更多的晶體管,市場對更快、更好和更智能的芯片的需求只會越來越大。我們將摩爾定律的規(guī)模復(fù)雜性與新系統(tǒng)復(fù)雜性需求的這種交匯融合稱為SysMoore時代。

新思科技董事長兼首席執(zhí)行官Aart de Geus博士表示,半導(dǎo)體公司正在利用新的Multi-Die系統(tǒng)來徹底改變架構(gòu)功能和形式,以便滿足市場需求。事實上,將大型單片式芯片設(shè)計分解為多個經(jīng)驗證的小裸片,不僅可以提高良率,而且長期下來可以降低芯片成本,并有助于提供更多可定制的SKU。在新思科技最近發(fā)布的行業(yè)洞察報告《Multi-Die系統(tǒng)推動半導(dǎo)體設(shè)計變革》中,Aartde Geus博士在開篇章節(jié)中指出,通過跨行業(yè)合作,芯片開發(fā)者在降低每比特能量轉(zhuǎn)換的同時,極大地提高了連接密度。該報告還收錄了Ansys、Arm博世、谷歌、英特爾三星等公司對Multi-Die系統(tǒng)的看法。

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隨著埃米級晶體管與Multi-Die硅基板交匯融合,經(jīng)典的摩爾定律已將接力棒傳遞給了SysMoore。如今,新思科技跟蹤了一百多種Multi-Die系統(tǒng)設(shè)計,其中既有硬件/軟件數(shù)字孿生方法、Multi-Die互聯(lián)IP方法,也有AI驅(qū)動的芯片設(shè)計方法??傊?,我們與代表著未來方向的眾多SysMoore領(lǐng)先公司保持著密切合作。

Aart de Geus

董事長兼首席執(zhí)行官

新思科技

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本文將簡要介紹該報告中的關(guān)鍵要點,并概述業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)的觀點。

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2.5D和3D封裝技術(shù)助力Multi-Die系統(tǒng)的加速采用

Ansys:

隨著傳統(tǒng)摩爾定律的微縮方案逼近物理極限,為了追求更高的電子系統(tǒng)密度,我們開始借助2.5D和3D封裝技術(shù)過渡到Multi-Die系統(tǒng)。不過能否成功采用Multi-Die系統(tǒng)取決于能否克服多尺度(multi-scale)、多物理場(multi-physics)和多組織(multi-organizational)協(xié)調(diào)這三大挑戰(zhàn)。

先進(jìn)的Multi-Die系統(tǒng)將三種設(shè)計尺度融合到一項設(shè)計挑戰(zhàn)當(dāng)中,跨越了六個數(shù)量級:從納米級IC設(shè)計到毫米級封裝設(shè)計,再到厘米級3D-IC系統(tǒng)。這些解決方案分為三個工具套件(IC、系統(tǒng)和封裝),它們需要集成到一個解決方案中。

Multi-Die系統(tǒng)具有良率更高、功能更強大的潛力,已經(jīng)為高性能計算(HPC)處理器和顯卡產(chǎn)品供應(yīng)商帶來了積極的影響,也有利于在云邊緣實現(xiàn)AI和機器學(xué)習(xí)(ML)。

Arm:

由共同封裝芯粒組成的Multi-Die系統(tǒng)將廣泛運用于整個行業(yè)。許多企業(yè)將能通過在多種產(chǎn)品中重復(fù)使用各個芯粒,分?jǐn)偲湓谟布蛙浖こ躺系耐顿Y。復(fù)雜系統(tǒng)將經(jīng)過清晰劃分,從而降低風(fēng)險和成本,并縮短產(chǎn)品上市時間。

三星電子

借助三星I-Cube 2.xD和X-Cube 3D IC等2.5D和3D封裝技術(shù),設(shè)備制造商可以在Multi-Die系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,尋求新的產(chǎn)品設(shè)計方案。AI、5G自動駕駛技術(shù)和元宇宙科技的突破,有望重塑我們的生活方式;但要在單個芯片上實現(xiàn)驅(qū)動這些技術(shù)進(jìn)步所需的功能和性能,相關(guān)工作變得日益復(fù)雜,成本效益也越來越低。通過將多個現(xiàn)有芯片的強大功能與多樣性集成到統(tǒng)一的系統(tǒng)中,便極有可能設(shè)計出新的產(chǎn)品。

英特爾

先進(jìn)的封裝技術(shù)已經(jīng)在實現(xiàn)Multi-Die系統(tǒng)方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。借助EMIB和Foveros等先進(jìn)的2.5D和3D封裝技術(shù)進(jìn)行異構(gòu)集成,可以將多種來源、采用不同工藝節(jié)點設(shè)計的芯粒封裝在一起,這為開發(fā)者提供了一條設(shè)計產(chǎn)品架構(gòu)的有效路徑。這種混合匹配方法有助于優(yōu)化特殊功能、性能和成本,同時還能實現(xiàn)重復(fù)使用和模塊化設(shè)計。

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芯粒標(biāo)準(zhǔn)化和開放式生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要

谷歌

要最大限度地發(fā)揮先進(jìn)封裝解決方案和芯粒的影響,半導(dǎo)體行業(yè)必須超越傳統(tǒng)的邏輯設(shè)計,欣然接受模塊化解決方案。利用芯粒,我們可以在Multi-Die系統(tǒng)環(huán)境下開展協(xié)同設(shè)計,從而獲得成本優(yōu)勢,并在異構(gòu)IP模塊中進(jìn)行混合匹配集成。

我們有一個新的框架來實現(xiàn)高級計算,并通過在硬件和軟件之間“創(chuàng)造和諧”來重新書寫硬件創(chuàng)新的規(guī)則。系統(tǒng)級優(yōu)化或協(xié)同設(shè)計,需要我們關(guān)注從應(yīng)用級別一直到芯片級別的整個堆棧,這可以帶來巨大的成效。

英特爾

要打造精簡的開放式小芯片生態(tài)系統(tǒng),標(biāo)準(zhǔn)化是必要前提。通用芯?;ミB技術(shù)(UCIe)就是一個這樣的標(biāo)準(zhǔn),這也是實現(xiàn)健全行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵步驟。

博世

開放式芯粒生態(tài)系統(tǒng)對汽車行業(yè)至關(guān)重要。汽車的定制芯粒設(shè)計可以基于一些非汽車領(lǐng)域高性能應(yīng)用中經(jīng)驗證的芯片架構(gòu)。這將有助于將單體系統(tǒng)分解為多個裸片上的獨立集成電路,再通過先進(jìn)封裝技術(shù)集成這些裸片,從而構(gòu)成高性能的計算單元。該方法可實現(xiàn)超高程度的模塊化和協(xié)同設(shè)計,有助于打造出色的可擴(kuò)展產(chǎn)品。

同時,明確定義的接口、連接和標(biāo)準(zhǔn)對開放式汽車芯粒生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要,眾多生產(chǎn)類似芯粒的業(yè)內(nèi)廠商對此的全力支持也同樣重要。

新思科技強調(diào),要想簡化和優(yōu)化異構(gòu)Multi-Die系統(tǒng)設(shè)計,需要跨行業(yè)的合作。

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Multi-Die系統(tǒng)的未來展望

SysMoore時代,Multi-Die系統(tǒng)能讓開發(fā)者超越摩爾定律,應(yīng)對各種復(fù)雜性挑戰(zhàn),從而以經(jīng)濟(jì)高效的方式更快地擴(kuò)展系統(tǒng)功能、降低風(fēng)險、縮短產(chǎn)品上市時間、以更低的功耗實現(xiàn)更高的吞吐量。Multi-die正在走向成熟,其進(jìn)展與前景也被廣泛看好。Multi-Die系統(tǒng)的創(chuàng)新示例包括:將架構(gòu)分析和實現(xiàn)相結(jié)合,作為Multi-Die系統(tǒng)流程的一部分;借助AI,使效率和結(jié)果質(zhì)量出現(xiàn)跨越式提高。

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如今95%以上的先進(jìn)芯片都采用新思科技的技術(shù)制造。我們跟蹤了一百多種設(shè)計,該數(shù)目在過去六個月增長了約20%。透過這一增長,可以看到Multi-Die系統(tǒng)設(shè)計正在迅速走向成熟。即使是現(xiàn)在,我們的客戶和合作伙伴仍在設(shè)計幾年前還完全遙不可及的產(chǎn)品。到2030年代時,Multi-Die系統(tǒng)將廣泛應(yīng)用于各大市場。我之所以這樣說,是因為我看到了它在新思科技工程實驗室中的快速進(jìn)展;與此同時,對于Multi-Die系統(tǒng)領(lǐng)域的投資源源不斷。

SassineGhazi

總裁兼首席運營官

新思科技

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進(jìn)一步了解Multi-Die系統(tǒng)

新思科技致力于攜手生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴,共同邁入Multi-Die系統(tǒng)的創(chuàng)新時代。我們迫不及待地想要見證,利用我們的AI驅(qū)動EDA工具、IP產(chǎn)品和深厚的系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)知識,半導(dǎo)體行業(yè)能夠取得怎樣的成就。

了解整個行業(yè)對加速采用Multi-Die系統(tǒng)的展望,掃描下方二維碼或閱讀原文獲取新思科技行業(yè)洞察報告。


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原文標(biāo)題:新思科技CEO Aart de Geus:SysMoore時代,Multi-Die系統(tǒng)將重塑半導(dǎo)體未來

文章出處:【微信號:Synopsys_CN,微信公眾號:新思科技】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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