議題二：

大芯片的技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

韓銀和研究員：

大芯片有兩種技術(shù)思路。一種是美國(guó)Cerebras公司將整個(gè)晶圓作為一個(gè)芯片，用平面集成工藝制成WSE系列晶圓級(jí)大芯片。另一種則是我們提出的芯粒集成大芯片，是指先將晶體管集成制造為特定功能的芯粒（Chiplet），再按照應(yīng)用需求將芯粒通過(guò)半導(dǎo)體技術(shù)集成制造為芯片。它將成為尺寸微縮、新器件新材料革新以外芯片性能提升的第三條路徑。

用芯粒集成的方法制作大芯片具備以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

突破單芯片光刻面積瓶頸

突破工藝制約，可利用自主低世代集成電路工藝實(shí)現(xiàn)跨越1-2個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)的高端芯片性能

突破設(shè)計(jì)周期瓶頸，可通過(guò)模塊化的組合進(jìn)行快速設(shè)計(jì)和集成

議題三：

集成芯片的發(fā)展現(xiàn)狀

韓銀和研究員：

國(guó)際上先后推出了很多項(xiàng)目及法案支持集成芯片的發(fā)展，例如美國(guó)DARPA的CHIPS專(zhuān)項(xiàng)（2016年）、3DSoC 專(zhuān)項(xiàng)（2018年）和SHIP專(zhuān)項(xiàng)（2019年）；美國(guó)白宮發(fā)布的《芯片與科學(xué)法案》（2022年）、歐盟理事會(huì)發(fā)布的《歐盟芯片法案》（2023年）等。

國(guó)內(nèi)同樣高度重視集成芯片的技術(shù)布局。2023年7月，國(guó)家自然科學(xué)基金委發(fā)布《集成芯片前沿技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計(jì)劃》，對(duì)大規(guī)模芯粒集成的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、科學(xué)信息關(guān)鍵技術(shù)以及工藝集成物理理論等領(lǐng)域展開(kāi)針對(duì)性攻關(guān)。

現(xiàn)階段，全球市場(chǎng)上也已經(jīng)有一些運(yùn)用該技術(shù)思路的產(chǎn)品面世，例如英偉達(dá)的A100、華為的鯤鵬920、特斯拉的Dojo等。未來(lái)，集成芯片技術(shù)將成為高性能芯片的必然選擇，而且會(huì)不斷追求更多種類(lèi)和數(shù)量的芯粒集成。

議題四：

中科院計(jì)算所

在集成芯片領(lǐng)域的技術(shù)探索

韓銀和研究員：

作為中國(guó)芯片技術(shù)創(chuàng)新的先鋒，中科院計(jì)算所攜手之江實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的之江大芯片一號(hào)，設(shè)計(jì)目標(biāo)就是針對(duì)RISC-V處理器，設(shè)計(jì)64個(gè)Chiplet集成的芯片。同時(shí)，在體系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新角度，團(tuán)隊(duì)通過(guò)UMA+NUMA+Cluster體系結(jié)構(gòu)和集成設(shè)計(jì)的協(xié)同創(chuàng)新，探索以成熟可控的晶體管工藝，實(shí)現(xiàn)高性能芯片的技術(shù)途徑。

在這過(guò)程中，我們分析了大規(guī)模芯粒集成存在的問(wèn)題，希望通過(guò)技術(shù)研究去彌合芯粒技術(shù)帶來(lái)的負(fù)面損失。例如芯粒分解再組合互連會(huì)增加通信延遲和能耗開(kāi)銷(xiāo)，在同等計(jì)算規(guī)模下，芯粒集成系統(tǒng)比單芯片計(jì)算延遲高，當(dāng)計(jì)算規(guī)模增大時(shí)，芯粒集成系統(tǒng)和單芯片計(jì)算延遲的差距也會(huì)隨之?dāng)U大，我們稱(chēng)之為“芯粒稅”問(wèn)題。為此，計(jì)算所在嘗試針對(duì)性探索更優(yōu)的互連設(shè)計(jì)方案。現(xiàn)階段，我們正在開(kāi)展之江大芯片二代的研制工作，二代芯片將采用更高性能的處理器，并在體系架構(gòu)上做更多創(chuàng)新，破解大規(guī)模集成、開(kāi)放性互連面臨的技術(shù)難點(diǎn)。

【近期會(huì)議】

10月30-31日，由寬禁帶半導(dǎo)體國(guó)家工程研究中心主辦的“化合物半導(dǎo)體先進(jìn)技術(shù)及應(yīng)用大會(huì)”將首次與大家在江蘇·常州相見(jiàn)，邀您齊聚常州新城希爾頓酒店，解耦產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌?chǎng)布局！https://w.lwc.cn/s/uueAru

11月28-29日，“第二屆半導(dǎo)體先進(jìn)封測(cè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新大會(huì)”將再次與各位相見(jiàn)于廈門(mén)，秉承“延續(xù)去年，創(chuàng)新今年”的思想，仍將由云天半導(dǎo)體與廈門(mén)大學(xué)聯(lián)合主辦，雅時(shí)國(guó)際商訊承辦，邀您齊聚廈門(mén)·海滄融信華邑酒店共探行業(yè)發(fā)展！誠(chéng)邀您報(bào)名參會(huì)：https://w.lwc.cn/s/n6FFne

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審核編輯 黃宇