在2009年的ISSCC上，英特爾展示了許多與其Nehalem處理器相關的論文。英特爾在片上系統(SoC)開發上投入了大量精力。Core i7 Nehalem設計将内存控制器和DDR3 I/O與CPU核心一起放到一個公共襯底上。當時，英特爾表示，他們将目光投向傳統的個人電腦市場以外，要進入更熱門的移動市場。可以看出，“英特爾不再是一個放之四海而皆準的公司。”

由此，SoC和系統級封裝(SiP)倡導者之間的一場大戰打響了。英特爾一直專注于封裝集成，而德州儀器則在大力發展SoC。其他公司在這一領域的地位要高于這兩家老牌公司。戈登•摩爾(Gordon Moore)的公司以及他的定律誕生地當時就已經在考慮比摩爾(MTM)更多的東西了。

英特爾的嵌入式多模互連橋(EMIB)的Chiplets與2.5D矽插入器的比較

一段時間以來，将集成電路設計分解成更小的矽片和芯片的想法一直受到關注。就英特爾而言，他們并沒有放棄SoC的理念，而是繼續消除“一刀切”的标簽。從EMIB到他們在最先進的異構集成原型(SHIP)計劃中的核心角色，英特爾似乎不會被抛在後面。采用更專業的芯片設計的多樣化設計，與英特爾一樣适合于任何其他公司，無論是像AMD這樣的直接競争對手的EPYC，還是有着完全不同市場需求的供應商。

在2009年ISSCC的報道中，人們預測基于對SoC的重新關注，英特爾将準備好進入移動領域。但其實并不然。快進一步，像英特爾這樣的公司對大數據時代和人工智能加速器更感興趣。2015年，英特爾收購了一家FPGA公司(Altera)，這有助于維護英特爾在數據中心的領土，因為雲計算推動了技術和市場的快速發展。

新名詞的出現

在這一過程中出現了新的名詞，比如異構集成。

總的來說，異質集成是一個用來推銷MTM的術語，它是一種保持創新和工業經濟朝着正确方向發展的方法。最初的術語是異構集成技術(HIT)。ASE組将其截斷為HI。

IEEE甚至用它的異構集成路線圖(HIR)創造了一個新的代名詞。

接下來是多芯片模塊(MCM)。由于多個模組組裝在一個共同的封裝襯底上，這些可能比混合的異質性更少。但一些功能，甚至多種材料系統集成電路，例如矽和砷化镓，被收集到這些平台。

在我看來，MCM意味着在一個共同的基闆上出現多個單獨的集成電路芯片。這是産生新術語的裡程碑。

在MCM技術被引入幾十年後的今天，MCM仍然很重要。随着更新技術的出現，如通過矽過孔(TSV)和與矽内插件的2.5D集成，一個超越摩爾的戰略将行業推向3D IC。在這一領域最有影響力的産品是所謂的高帶寬内存(HBM)。由美光和三星聯合開發的混合内存立方體(HBC)産品使用了最新的TSV方法，将多個DRAM芯片堆疊在他們的控制器上。

ASE組對HI的解釋是：将一組不同的die收集到單個系統内封裝SiP中。這是Chiplets概念的一個明顯表現。

Chiplets如何登上舞台

Chiplets 的概念最早源于1970 年代誕生的多芯片模組，标準解釋：即是由多個同質、異構等較小的芯片組成大芯片，也就是從原來設計在同一個SoC 中的芯片，被分拆成許多不同的小芯片分開制造再加以封裝或組裝。

由于先進制程成本急速上升，不同于SoC 設計方式，将大尺寸的多核心的設計，分散到較小的小芯片，更能滿足現今的高效能運算處理器需求；而彈性的設計方式不僅提升靈活性，也能有更好的良率及節省成本優勢，并減少芯片設計時程，加速芯片Time to market 時間。

使用Chiplets 有三大好處。因為先進制程成本非常高昂，特别是模拟電路、I/O 等愈來愈難以随着制程技術縮小，而Chiplets 是将電路分割成獨立的小芯片，并各自強化功能、制程技術及尺寸，最後整合在一起，以克服制程難以微縮的挑戰。此外，基于Chiplets 還可以使用現有的成熟芯片降低開發和驗證成本。

目前已有許多半導體業者采用Chiplets 方式推出高效能産品。像英特爾的Intel Stratix 10 GX 10M FPGA 便是采用Chiplets 設計，以達到更高的元件密度和容量。該産品是以現有的Intel Stratix 10 FPGA 架構及英特爾先進的EMIB技術為基礎，運用了EMIB 技術融合兩個高密度Intel Stratix 10 GX FPGA 核心邏輯芯片以及相應的I /O 單元。至于AMD 第二代EPYC 系列處理器也是如此。有别于第一代将Memory 與I/O 結合成14 納米CPU 的Chiplet 方式，第二代是把I/O 與Memory 獨立成一個芯片，并将7 納米CPU 切成8 個Chiplets 進行組合。

Chiplets真正的增長始于2019年。

谷歌趨勢是有用的，對專利數據庫的搜索顯示，早在1969年就使用了Chiplets這個詞。

雖然，Chiplets的早期用法并不是我們所理解的“異構集成”的意思。早期的Chiplets與液晶顯示器的驅動芯片有關。如果你仔細觀察過任何比手機大的顯示屏，你就會明白這一點。無論是附着在面闆玻璃上的柔性基闆上還是直接附着在面闆上，都有許多又高又瘦的液晶柱驅動芯片附着在每個大型液晶面闆上。

從趨勢術語的角度來看，在合理數量的專利申請将會讓這個術語更加普及。從這個意義上說，Chiplets在2010年加快了步伐。值得注意的是，一些涉及顯示技術的實體和發明者仍然代表着與芯片相關活動一部分。然而，對于SIP異構集成來說，IBM、GlobalFoundries和Intel是最活躍的公司。

根據市場研究公司Omdia預測，在制造流程中采用Chiplets的處理器芯片全球市場預計将從2018年的6.45億美元擴大至2024年的58億美元。不到10年時間，增長9倍之多，可見，Chiplets技術被寄予厚望，其市場潛力發展前景誘人。

台積電更是認為，Chiplets将是未來10到20年最重要的發展成果。由于它将功能分解成一塊一塊進行設計和制造，這使得每一個Chiplets可以被設計得盡可能小，從而增加其良率，并最小化成本。目前，越來越多的半導體器件都開始采用Chiplets技術，如微處理器（MPU）、圖形處理器（GPU）以及可編程邏輯器件（PLD）等，尤其是MPU，它需要一直采用最尖端的技術從而保持其競争力。

總之，過去的芯片效能都仰賴半導體制程的改進而提升，但随着元件尺寸越來越接近物理極限，芯片微縮難度越來越高，要保持小體積、高效能的芯片設計，半導體産業不僅持續發展先進制程，同時也朝芯片架構着手改進，讓芯片從原先的單層，轉向多層堆疊。也因如此，先進封裝也成為改善摩爾定律的關鍵推手之一，在半導體産業中引領風騷。

不管你喜不喜歡，" Chiplets "已經在興起。

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