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芯粒：后摩尔时代下降发挥怎样的作用
- 发布日期：2024-07-23 08:26 点击次数：96 前言:核心粒子逐渐成为半导体行业的热门词汇之一。它被认为是延缓摩尔定律失效、减缓加工时间、支持半导体工业持续发展的有效方案。摩尔定律的演变即使你不是一名信息技术从业者，你也可能听说过著名的“摩尔定律”:1965年，英特尔创始人戈登·摩尔提出，集成电路的集成水平将在长达十年的时间里每两年翻一番，然后周期将缩短到18个月。当时，摩尔先生只将摩尔定律的应用时间限制在“十年”，但事实上，处理器技术的发展是惊人的。到目前为止，这个在当时受到无数人质疑的奇妙定律仍然有效，工艺技术基本上每两年就进入一个新的阶段。
然而，主流处理器制造工艺现已发展到22纳米，更先进的14纳米和10纳米工艺也已进入芯片制造商的产品蓝图。硅片晶体管的尺寸有其物理极限。美国国防高级研究项目局局长罗伯特·科尔韦尔(Robert Colwell)先生曾表示，半导体技术正在不断发展，制造工艺已经达到7纳米。通过减小线宽，不再可能同时满足性能、功耗、面积和信号传输速度的要求。越来越多的半导体制造商开始关注系统集成。迫切需要探索新的材料和芯片技术，成为硅晶体管技术的替代品。然而，这超出了摩尔定律，是通过单芯片或多芯片堆栈的系统集成来实现的，希望能实现更多的功能。
核心粒子——后摩尔时代的科技明星近年来，半导体制造商发现，核心粒子可以被认为是延缓摩尔定律失效、减缓加工时间、支持半导体产业持续发展的有效解决方案。核心是什么？理论上，核心-粒度模型是一种开发周期短、成本低、选择先进技术和主流成熟技术灵活的方法。核心晶粒技术就像积木一样，可以封装不同节点技术(10纳米、14/16纳米和22纳米)、不同材料(硅、砷化镓、碳化硅、氮化镓)、不同功能(中央处理器、图形处理器、现场可编程门阵列、射频、输入/输出、存储器)和不同半导体公司的芯片。后摩尔时代防腐剂核心颗粒的优势后摩尔时代单片集成向多芯片异构封装集成技术的“转移”是一个重要趋势。与以前的软知识产权形式相比，核心粒子是由硅验证的裸芯片。核心粒子可以提供更高的带宽、更低的功耗、更低的成本和更灵活的外形，同时实现高性能计算。
目前，许多公司已经建立了自己的核心生态系统。随着未来芯片制造工艺从10纳米7纳米到7纳米、从5纳米到3纳米，每次工艺缩减所需的成本和开发时间大大增加。此外，当芯片工艺接近1纳米时，它将进入量子物理世界，现有工艺将受到量子效应的极大影响。未来，Pango(紫光同创)FPGA/CPLD芯片 以核心芯片模式集成的芯片将成为一个“超级”异构系统，给集成电路行业带来更多的灵活性和新的机遇。
后摩尔时代防腐剂核心颗粒的优势核心粒子模型成功的关键在于核心粒子标准和界面。然而，作为一项创新，核心粒子模型面临许多挑战。(1)技术水平核心颗粒的组装或包装没有统一的标准。目前，所有主要玩家都有自己的计划。虽然玩家的名字不同，但如果没有硅通孔、硅桥和高密度FO技术，他们就无法返回。无论是芯片堆叠还是大面积拼接，互连线都需要缩短，要求100%无缺陷互连线，否则整个芯片无法工作。(2)质量保证与传统的软知识产权相比，核心是一个经过硅验证的裸芯片，可以保证物理实现的正确性。然而，如果其中一个裸芯片出现问题，整个系统将受到影响，成本将非常高。因此，有必要确保核心粒子100%无故障。当然，这也包括集成测试。封装后，一些内核可能无法从芯片外部的引脚直接访问，这给芯片测试带来了新的挑战。(3)散热几个甚至几十个裸芯片被封装在有限的空间内，并且互连线非常短，这使得散热问题更加困难。④芯片网络问题虽然每个内核都是为了避免死锁而设计的，并且其通信系统可以很好地工作，但是当它们都连接在一起形成芯片网络时，可能会发生流量死锁和流量拥塞。超微半导体研究人员最近提出了死锁问题的解决方案。如果死锁问题能够完全解决，核心粒子将为未来计算机设计的发展带来新的动力。⑤供应链重塑在核心粒子模式下，EDA工具提供商、芯片提供商和密封测试提供商需要改变。例如，核心粒子模式中的问题可能最终需要通过电子设计自动化工具的改进来解决。需要EDA工具来提供架构探索、芯片实现甚至物理设计的全面支持。还有来自不同芯片供应商的裸芯片进入封装供应商工厂的进度同步问题。结局核心粒子将推动半导体工业的未来，这是一场即将到来的微通道板海啸。大型芯片制造商也转向核心粒子。几年后是否会形成开放的产业生态，是否应该建立核心粒子生态促进联盟，是业界值得考虑的问题。
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