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（原标题：Chiplet 并不是炒作）
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Imec 的 Eric Beyne 和 Geert Van der Plas 针对有些东谈主合计 Chiplet是炒作局势的不雅点进行了如下抗拒：
Beyne 和 Van der Plas 写谈，小芯片被《麻省理工学院时间批驳》列为 2024 年十大打破性时间之一，已在半导体畛域赢得了要紧发达。
芯片是微型模块化芯片，用于实践特定功能，举例 CPU 或 GPU，不错混杂搭配成完整的系统。这种近似乐高积木的方法使制造商大致生动地以低老本组合系统，责骂新芯片遐想的初学老本，进步后果和性能。
芯片罢了优化的一种方法是通过政策性地定制时间。举例，IO 和总线芯片使用可靠的传统节点，而操办芯片则接收顶端时间以罢了最好性能。
内存芯片接收了新兴的内存时间，确保大致合适各式半导体需求。此外，基于芯片的遐想加快了开发经由，因为落伍的芯片不错弊端且更频频地更新。
临了，芯片平庸具有较高的制品率，因为它们平庸更小、遐想更肤浅，它们从经过预键合测试的已知邃密的芯片运转，而且不错依靠设立策略来管束有颓势的互连问题。
基于小芯片的遐想管束了往时几十年来股东半导体行业发展的摩尔定律的放缓问题。为了确保集成电路上的元件数目每两年翻一番，芯片制造商探索了使晶体管更小、将更多元件塞入芯片的方法，从而产生了畛域可不雅的单片系统级芯片 (SoC) 遐想。
手机是单片遐想得手的明证，它将数学函数、露馅、无线通讯、音频等全部集成到一块 100mm2芯片中 。然而，进一步的扩展老本尽头高，性能上风却聊胜于无。因此，咱们的思法是将大型、复杂的 SoC 分红更小的芯片，并将它们不息在一都，为特定应用构建一个系统。
汽车行业是接收芯片的完好意思候选者，它提供生动的电子架构，以基本功能芯片为基础，并添加特定组件，包括用于自动驾驶、传感器交融和其他电子功能的芯片。
模块化方法镌汰了上市时刻，在车辆坐褥线的通盘人命周期内更换或更新芯片，而升级单片 SoC 则需要很长的经由。此外，汽车销售量（尤其是特定车型和类型的汽车）比手机等的销量要小。
因此，为每款车型再行遐想单片 SoC（部分）将导致致密的工程老本。临了，小芯片提供的生动性还不错匡助汽车制造商使用已在其他汽车遐想中得到考据的芯片来中意可靠性和安全性条款。
跟着小芯片市集的发展，这些模块化遐想展望将出当今更多的应用畛域，如成像仪、露馅器、存储器和量子操办。
图 1 - 芯片集提供一种模块化系统，它将来自不同供应商和时间节点的落寞芯片组合在一都，而不是将统统功能遐想到一个单片系统中。
芯片能否得手跟上摩尔定律，很猛进度上取决于芯片在一个封装内能被摈弃得有多近，以确保它们之间快速、高带宽的电不息——就像单片 SoC 中的功能相似。
3D 系统集成畛域正在出现两个主要的行业标的：通过大家基板（也称为中介层）将芯片比肩不息的 2.5D 芯片集成和 3D-SoC，其中芯片彼此堆叠。
在 2.5D 集成中，芯片通过硅、有机团聚物、玻璃或层压板等大家基板不息。Imec 目下专注于硅和有机基板。天然硅中介层是一种训导的高性能应用时间，具有最细致的间距和邃密的热电性能，但它们的老本和复杂性也更高。因此，有机基板算作替代决策得到了磋议和优化。
早期的芯片集成侧重于使用硅中介层基板进行芯片之间的互连。它触及将两个落寞的芯片尽头紧密地（相距 <50μm）摈弃在大家中介层上，中介层是一种具有微米级布线的基板，用于设立不息。硅中介层欺诈传统的 BEOL Cu/氧化物镶嵌工艺来罢了微米和亚微米级互连间距，且制品率尽头高。
天然这仍然是一种灵验的方法，但替代时间正引起东谈主们的趣味，因为它们可能带来更具老本效益的管束决策。imec 提供的一种选拔是硅“桥”，这是一种微型硅中介层，正规平台只将旯旮处的芯片不息在一都。
另一种替代决策是超细致再踱步层 (RDL)互连时间，该时间用有机团聚物代替硅，镶嵌一层铜线以不息芯片。Imec 目下正在优化这项时间，发愤于达到与硅同类居品近似的互连密度并进步与硅的兼容性。就间距而言，中介层仍以亚微米间距占据首位；imec 的筹画是 RDL 间距达到 2微米，甚而在改日达到亚微米。
图 2 – 不错使用硅中介层集成芯片。Imec 还在磋议硅桥或有机 RDL 等替代决策。
除了探索硅中介层时间的替代决策外，imec 还在磋议若何通过加多额外功能使中介层成为更有价值的组件。举例，中介层不错有一个额外的去耦电容器，以保护芯片免受噪声和电源非常的影响。
某些应用（举例高性能操办）可能需要高性能、更小的外形尺寸或更高等别的系统集成度，因此更倾向于接收完整的 3D 方法。无需设立横向不息，芯片不错堆叠在一都，形成 3D-SoC。这种方法不会添加额外的模块，而是将芯片组合在一都进行遐想，让它们像吞并个芯片相似运行。
晶圆对晶圆混杂键合是罢了微米级互连密度 3D-SoC 集成的枢纽时间，它触及将两个具有低温彭胀悉数的硅芯片不息在一都。
此工艺中的枢纽部件是电介质，它可平坦化和激活堆叠层的名义以罢了存效键合，并对堆叠中的不同芯片进行电绝缘。Imec 的特等方法将 SiCN 部署为键合电介质，将互连间距减弱至 700nm。阶梯图甚而预测间距为 400nm 和 200nm。
图 3 – 晶圆到晶圆混杂键合是罢了 3D-SoC 在 μm 级互连密度集成的枢纽时间。Imec 的特等方法使用 SiCN 算作键合电介质，可将互连间距减弱至 400nm。
关于 2.5D 时间，使用小焊料凸块将芯片摈弃在中介层顶部，从而设立电气和机械不息。这些微凸块之间的间距越细，不息就越快、越稳健。工业上的微凸块间距平庸达到 50μm 到 30μm 之间。Imec 正在磋议若何将间距减小到 10μm 甚而 5μm。
与 2.5D 中使用的微凸块比较，3D 堆叠中的混杂键合产生的间距要小得多。那么，是否不错在职何所在使用混杂键合？事实上，在芯片到晶圆的方法（基于硅）中，芯片不错键合到硅中介层，间距达到几微米。
不是 200nm，因为目下最好的芯片到晶圆贴装精度接近 250nm，而顶端的晶圆到晶圆键合不错达到 100nm 的叠层精度。键合开采和关系工艺的改造有望进一步将这些数字责骂 50%。不外，混杂键合触及额外的加工要津，举例名义活化和瞄准，这可能会影响制变老本。
晶圆对晶圆键合、芯片对晶圆键合和微凸块将在老本、间距、兼容性和互操作性之间共存。在 2.5D 中，芯片平庸来自不同的供应商，而且照旧经过了一系列测试和操作。微凸块将成为首选，因为它们提供了一种不需要名义处理的设施化方法。此外，关于有机 RDL，微凸块仍然是首选，因为有机团聚物在加热时会彭胀得更多，而且无法充分平坦化。
跟着畛域时间变得越来越复杂，遐想和处理老本也越来越高，关于小畛域应用（思思汽车行业中多半的型号和类型）来说，在起始进的时间节点上开发专用 SoC 变得更具挑战性。
将功能和时间节点分红不同的芯片被阐扬更具老本效益，而且比顶端工艺时间中的巨型芯片具有空间和性能上风。
天然模块化方法不错管束多芯片封装的复杂性和老本问题，但这种风物转换带来了特定的时间挑战。尺寸仅仅其中一个挑战。芯片磋议的很大一部分发愤于减弱互连尺寸和/或探索将各个部件组合在一都的不同主张。
当将芯片堆叠在一都时，散热问题和电力运送（通过后面电力运送收集等新架构管束）变得至关清贫。临了，需要进一步的设施化责任，以确保不同芯片之间的兼容性和通讯。
图 4 - imec 的 3D 互连阶梯图追想了互连芯片的不同方法以及展望的互连密度和间距。
https://www.electronicsweekly.com/news/business/chiplets-beyond-the-hype-2024-08/
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