當(dāng)前,半導(dǎo)體行業(yè)正處于技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵時期。Chiplet技術(shù),作為一種先進(jìn)的集成電路設(shè)計方法,已受到產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。它正引領(lǐng)著芯片設(shè)計與制造的全新模式,并在高性能計算、人工智能、網(wǎng)絡(luò)通信等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。
ICCAD 2023上,芯原股份創(chuàng)始人、董事長兼總裁戴偉民從一站式芯片定制服務(wù)和半導(dǎo)體IP授權(quán)服務(wù)提供商的視角出發(fā),分享了對Chiplet商業(yè)模式、應(yīng)用場景以及行業(yè)發(fā)展的思考與見解。
Chiplet指預(yù)先在工藝線上生產(chǎn)好的、實現(xiàn)特定功能的芯片裸片,其在繼承了SoC的IP可復(fù)用特點的基礎(chǔ)上,更進(jìn)一步開啟了IP的新型復(fù)用模式,即半導(dǎo)體IP在硅級別的實現(xiàn),本質(zhì)就是將不同的IP芯片化。這是一種可平衡計算性能與成本,提高設(shè)計靈活度,且提升IP模塊經(jīng)濟(jì)性和復(fù)用性的新技術(shù)之一。
在Chiplet技術(shù)下,不同功能的半導(dǎo)體IP可以靈活選擇不同的工藝分別進(jìn)行生產(chǎn),廠商可以靈活平衡計算性能與成本,實現(xiàn)功能模塊的最優(yōu)配置而不必受限于晶圓廠工藝?;谶@些技術(shù)特性,有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,Chiplet的出現(xiàn)將引發(fā)半導(dǎo)體IP商業(yè)模式的變革。
對此,戴偉民表示,Chiplet的發(fā)展演進(jìn)為IP供應(yīng)商,尤其是具有芯片設(shè)計能力的IP供應(yīng)商,拓展了商業(yè)靈活性和發(fā)展空間。但Chiplet并未對IP公司的商業(yè)模式產(chǎn)生根本性的改變。
作為Chiplet技術(shù)和生態(tài)發(fā)展的重要推動者之一,芯原股份將Chiplet技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化作為公司一大發(fā)展戰(zhàn)略。通過“IP芯片化,IP as a Chiplet”、“芯片平臺化,Chiplet as a Platform”,以及進(jìn)一步延伸的“平臺生態(tài)化,Platform as an Ecosystem”,來促進(jìn)Chiplet的產(chǎn)業(yè)化。
基于公司的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)實踐,戴偉民指出,Chiplet產(chǎn)業(yè)的首要任務(wù)是尋找合適的產(chǎn)品落地,并明確目標(biāo)受眾。目前來看,拿Chiplet去做SiP和拿IP做SoC,在性質(zhì)上是相同的。作為IP供應(yīng)商,芯原的業(yè)務(wù)模式并未發(fā)生根本性變化,即芯原仍致力于提供服務(wù)而非制造芯片產(chǎn)品?!拔覀兯峁┑倪€是半導(dǎo)體IP,只不過這次是硬IP。因此,從理論上講,目前并未根本性地改變我們的商業(yè)模式?!?/p>
關(guān)于Chiplet技術(shù)的應(yīng)用與場景,業(yè)內(nèi)長期處于探索與討論之中。那么,究竟哪些芯片類型需要應(yīng)用Chiplet技術(shù)?哪些應(yīng)用場景具有較大的發(fā)展?jié)摿Γ?strong>在ICCAD 2023上,戴偉民分享了他的觀點,他認(rèn)為AIGC和智慧駕駛將成為Chiplet率先落地的應(yīng)用場景。
他指出,當(dāng)前以ChatGPT為代表的AI大模型正帶動大算力硬件進(jìn)入高速發(fā)展階段,促進(jìn)了各類加速處理器在實際應(yīng)用中的發(fā)展。
以AIGC平臺生態(tài)棧的樹狀結(jié)構(gòu)為例,應(yīng)用是“樹葉”,基于生成類大模型應(yīng)用,未來會出現(xiàn)千億、萬億級別的規(guī)模;垂域大模型是“樹枝”,具備行業(yè)屬性;通用大模型是“樹干”,具備極強(qiáng)的泛化性和表達(dá)能力,是所有上層垂直應(yīng)用的算法底座;算力是“樹根”,算力芯片是整個生成式大模型生態(tài)的根基,提供基礎(chǔ)的驅(qū)動力。在此基礎(chǔ)上,戴偉民認(rèn)為,對于大算力芯片而言,Chiplet技術(shù)則是目前提供最佳性價比的解決方案。
他表示,芯原擁有豐富的處理器IP技術(shù),其中包括已廣泛部署在各個高端及主流汽車中的GPU IP及其衍生發(fā)展而來的GPGPU,已在全球68家企業(yè)的120余款人工智能芯片中獲得采用的NPU IP,以及已被全球前20大云平臺解決方案提供商中的12家所采用的VPU IP等。
此外,芯原股份將這些自有的處理器IP進(jìn)行原生耦合,形成的AI-GPU、AI-VPU、AI-ISP等子系統(tǒng)給AI設(shè)備帶來了顛覆性的技術(shù)升級,將有力促進(jìn)AIGC的快速發(fā)展。
除AIGC應(yīng)用之外,戴偉民認(rèn)為,智慧駕駛將成為Chiplet率先落地的另一重要領(lǐng)域。這是因為隨著智慧座艙、自動駕駛、網(wǎng)聯(lián)汽車的快速發(fā)展,車輛在要求絕對安全可靠的同時,對算力的需求正持續(xù)增長。
通過添加已過車規(guī)的Chiplet,可實現(xiàn)汽車芯片的快速升級迭代,同時大幅縮短車規(guī)芯片的發(fā)布周期。“兩顆die同時失效的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一顆單芯片,因為Chiplet從架構(gòu)上天然具備更高的安全性能?!?/strong>戴偉民強(qiáng)調(diào)。
近年來,隨著我國集成電路行業(yè)的迅速發(fā)展以及市場需求的不斷增長,龐大的市場成為了中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在國際競爭鏈路中的最大優(yōu)勢。面對全新的競合格局,國產(chǎn)芯片正在加速崛起,國產(chǎn)化替代成為了大勢所趨。
在此背景下,如何充分發(fā)揮市場優(yōu)勢、促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展,從而實現(xiàn)半導(dǎo)體的安全自主可控目標(biāo),成為了行業(yè)內(nèi)外所關(guān)注的焦點。
狹義上的國產(chǎn)化替代,指的是采用國內(nèi)廠商生產(chǎn)和制作的產(chǎn)品及技術(shù),以替代進(jìn)口產(chǎn)品和技術(shù)。然而,實際情況中,許多廠商已不再局限于國產(chǎn)替代,而是更關(guān)注于“本土化生產(chǎn)”,以“泛國產(chǎn)替代”的形式,來滿足本國所需。
戴偉民倡導(dǎo)產(chǎn)業(yè)界秉持開放的心態(tài)接納“泛國產(chǎn)替代”。他強(qiáng)調(diào):“目前,我們的核心目標(biāo)是實現(xiàn)安全可控,而非盲目追求自主創(chuàng)新。因此,優(yōu)先考慮的是確保安全。我們需要保持開放,避免歧視,這對于我們自身也有裨益,可以借此提前學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù),逐步實現(xiàn)安全可控。”
另一方面,“泛國產(chǎn)替代”現(xiàn)象有助于推動國產(chǎn)替代產(chǎn)品向優(yōu)質(zhì)升級。過去,部分國產(chǎn)替代產(chǎn)品在市場上飽受爭議,人們認(rèn)為其價格較高、性能略遜一籌。然而,隨著市場競爭的加劇以及“泛國產(chǎn)替代”的興起,市場對產(chǎn)品的期望逐漸轉(zhuǎn)向性價比更高、品質(zhì)更優(yōu)的方向。這對我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展無疑構(gòu)成了積極因素。
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