电子产品世界

专家出席会议：半导体工程与 Marvell 技术副总裁 Mark Kuemerle 坐下来讨论小芯片设计的进展和剩余挑战;Alphawave Semi 产品营销和管理副总裁 Letizia Giuliano;是德科技 HSD 部门负责人 Hee-Soo Lee;Cadence 计算解决方案事业部高级产品组总监 Mick Posner;以及新思科技多芯片战略解决方案集团的产品管理总监 Rob Kruger。以下是今年设计自动化会议上举行的圆桌讨论的摘录。此讨论的第一部分可以在这里找到。

SE：软IP的一大卖点是公司不必专注于所有事情。这显着提高了生产力，使每家公司都能专注于自己的秘诀。据推测，小芯片也是如此。今天，你使用小芯片是因为你必须这样做，但最终公司会使用小芯片，因为不这样做是愚蠢的。这将使小芯片创建者能够专注于一个问题，成为该功能的真正专家，并且比其他任何人都做得更好。这最终会有多大的优势？

Giuliano：特定应用小芯片的划分是关键。如果我们能够以正确的方式隔离系统——这就是客户今天需要帮助的地方——那么就有可能将他们可以做得更好的部分分开，并将其余的问题留给我们。你把系统划分到哪里？它将是 I/O、内存子系统、计算子系统。我们试图在有意义的地方进行隔离。我们可以分担问题，并利用我们的资源在这部分方面做得更好。我们认为我们可以做得更好，因为如果您考虑 I/O 和连接，就会发现有很多问题需要解决。我们如何在封装上布线 I/O，如何连接到 2.5D 硅中介层——这些都是需要解决的重大而复杂的问题，我们有专门的资源来解决。今天，一些客户不知道如何集成它，因为他们以前没有这样做过。我们比其他人先做小芯片，而且我们拥有做这件事的所有要素。现在，我们想把这些成分提供给那些习惯于自己做这一切的人。有些应用程序会先于其他应用程序先需要它。我们需要为这些工程师提供更多工具，以获得他们想要的东西。我们正在为他们提供这些工具和功能。

Kuemerle：你说工具，这真的让我印象深刻。从 EDA 支持的角度来看，我多年来的观察之一是，当我们过去要构建基于小芯片的系统时，这是一件大事。让这些东西协同工作所涉及的所有想法都非常复杂。在过去的一年里，我看到的一个关键变化是标准和 EDA 能力确实取得了进步。构建小芯片的许多最大挑战都得到了改善。我们经常谈论乐高问题，但坦率地说，乐高问题是一个容易解决的问题。我们可以在几天内与一群建筑师和工程师一起解决乐高拼图，达成我们与客户达成一致的协议，握手，然后继续前进。然后 DFT 人员聚在一起，回到过去，几个月后，他们才返回一个完整的整体包级 DFT 解决方案。我注意到的一件事是，随着标准的发展，在多个小芯片之间协调测试的能力得到了显着提高，以及控制多个不同设备的能力，就好像它们是同一个系列的一部分一样。这一直是主要挑战之一，我很高兴看到朝着解决这个问题的方向迈进。

Giuliano：我们应该用小芯片生态系统取代小芯片市场这个词，因为这不仅仅是找到一个你购买和集成的小芯片。这是所有的基础设施。

Kuemerle：所有这些东西都把它联系在一起。

Giuliano：我有一个 UCIe 基础设施。我有一个工具和设计基础设施，所以它不仅仅是一个 10 年后的市场。我们需要一个能够构建基于小芯片的系统的生态系统。

Posner：我们经常被问到，“为什么客户会承担多芯片和小芯片设计的额外复杂性，这些障碍是什么？他们接受它是因为他们想要三个 C。成本——他们正在寻找效率，也许是交换节点、灵活性、分解、聚合。定制 — 他们希望启用定制。他们想要一些可以混合、匹配和扩展的东西。配置 — 他们希望能够配置它并在将来重复使用它。生态系统、EDA 工具和 IP 至关重要。如果我们看看 DAC 地板上的一些演示，您会发现它不再是 PowerPoint。这是实际的工具。

克鲁格：我们正在将 IP 集合出售到小芯片领域。现在，您可以通过构建子系统来增加更多价值。客户来找你是为了一件事，然后你向他们展示我们可以做更多的事情，你不必担心这方面，比如 DFT。他们更快地进入市场。例如，他们可以考虑他们的关键问题，而不是 I/O 问题，并继续进一步向上移动。您可以从子系统到软小芯片。也许这不是一刀切的，但他们可以灵活地定制它，他们可以做到，或者我们可以帮助他们。有不同的方法可以做到这一点，不同的合作伙伴关系和生态系统。不一定都是我们自己。它可以是与合作伙伴一起。

李：另一点是可信度。在设计小芯片时，您必须能够预测性能。这不仅涉及物理实现，还涉及集成到复杂系统中时预测其性能的效率。你打算如何衡量它？当我们谈论生态系统时，它不仅仅是 EDA 的角度。它涉及整个工作流程。对于性能，您必须考虑如何衡量它，您将在哪里访问它。我们认为这将影响小芯片的设计。

SE：软知识产权行业必须达成一致的另一件事是可交付成果的清单。你不只是说，'这是你的小芯片，去集成它。2.5D 集成存在热、电磁干扰、应力等新问题。哪些模型必须与小芯片一起使用才能实现集成？

Kuemerle：你谈到了我们根本没有取得任何进展的一个地方——热力。从热的角度来看，我们如何交换数据？这是我们可能陷入最大麻烦的关键领域之一。我们可能会假设 I/O 小芯片具有均匀的热密度，但实际上它有一堆 SerDes 端口。这意味着热点，我们应该知道它们在哪里。我们如何分享这些热点在哪里？我们如何确保每个人都拥有所需的数据？没有关于热信息交换工具的协议。同样，给定类型的 IP 也没有标准占用空间。每个小芯片都有卷须，这些卷须进入系统中的其他芯片。我们现在有一个业内 40% 的人同意的界面。对不起，我试图慷慨大方。这就是为什么我们看到小芯片摇狗的原因。你弄清楚这些卷须是什么，将它们构建到你的系统中。你弄清楚你有哪些散热模型，并围绕这些模型构建你的系统，或者玩弄你能得到的东西，而不是知道当我购买小芯片时，我确切地知道我会得到什么。

朱利亚诺：另外，我们还有包装的狂野西部。这是一个封闭的系统。它根本不开放。有台积电生态系统，有三星生态系统，那里有另一个参与者，他们每个人都有一套不同的抵押品。设计规则不规范。

Posner：没有办法将模具从一家铸造厂送到另一家铸造厂进行包装。

朱利亚诺：这是一个供应链问题。你可能会认为 HBM 作为有史以来第一个小芯片，这些事情已经解决了，但事实并非如此。它并不对所有人开放。

克鲁格：有很多创新。我看到了 CNN 一篇关于先进封装的文章。我从没想过我会看到这一点。

朱利亚诺：这也正在成为整个法国的共同话题。

Kuemerle：我们这些白发苍苍的人还记得，当包装刚刚完成时，你完成了芯片，然后把它扔给包装人员，然后说，'你有两周的时间。去。让它适合我的芯片。我不会改变任何东西。

朱利亚诺： 现在，包裹人员是我最好的朋友。

库默勒： 现在他们主持了这场演出。

波斯纳：Cadence 的观点略有不同。可以做很多工作来预测您未来需要的可交付成果。Cadence 去年为一个非常具体的应用——物理人工智能——对小芯片进行了流片。这样做的心态是，在他们有信心从你那里获得可交付成果之前，没有人会参与其中，这意味着我们必须能够自己接受该可交付成果。我们做了这个原型流片，它解决了有关包装如何工作的许多挑战。热会是什么样子？但借助 Arm CSA、imec、UCIe，它们都解决了小芯片解决方案的一小部分问题。您拥有符合 Arm CSA 的基础设施，它涵盖了 imec 的安保和安全，并且是硬件、电气和软件的混合体。该原型旨在证明小芯片生态系统。我们的愿景是实现一个小芯片生态系统，从根本上说，你必须创建这个生态系统。该框架需要封装 UCIe、小芯片管理、安全、安全。Cadence 查看了所有标准，并试图创建一个超级集来启动它。那么，什么时候可以买到小芯片呢？如果您需要物理 AI 解决方案，您现在可以向 Cadence 下订单。当您看看谁在实施物理人工智能时，汽车原始设备制造商在半导体设计方面传统上没有优势。这是新的机器人公司、新的无人机公司、航空航天和国防。它们是想要聚合和重用的典型例子。Cadence 选择了一个垂直细分市场来启动生态系统。我们希望通过扩展框架、硬件、软件、协议、EDA 流程和 IP 合并来启动整个生态系统。

李：你谈到了模型。在考虑小芯片的物理实现时，存在许多挑战。我们专注于涉及在制造互连方面使用硅的情况。每块硅都以不同的方式结构——例如，传输线结构。这是传统的输电线路吗，因为我们正在为这些输电线路结构制作阴影接地层？分析这在计算上非常昂贵。在某些情况下，可能需要一周的时间才能完成这些互连的建模。EDA 行业可以通过改进互连级分析、提高其可预测性来提供帮助，尤其是在我们看到大量阴影接地层的情况下。这不仅在物理实现中，而且能够预测性能，而不是使用计算成本高昂的解决方案。这是行业如何寻求 EDA 供应商来解决这些问题的一个例子。没有人愿意凭希望来设计任何东西。他们想验证它。但他们也不想花一个月的时间进行分析和模拟。

关键词： Chiplet 生态系统