2023是否会成为Multi-Die的腾飞之年？

今年似乎每个人都在讨论Multi-Die（集成多个异构小芯片）系统。随着计算需求激增和摩尔定律放缓，这种将多个异构晶粒或小芯片集成到同一封装系统中的方式，能够为实现苛刻PPA、控制成本以及满足上市时间的一系列需求提供一个更合理的解决方案。Multi-Die系统让开发者能够以具有成本效益的价格加速扩展系统功能、降低风险、快速打造新的产品型号，从而实现灵活的产品组合管理。

Multi-Die系统现在已经上市了，但这个概念是早在一两年前就被提出的，只不过进展一直十分缓慢。2023年对Multi-Die系统来说也许会是个转折点。

首先，以这些架构为基础的更广泛的生态系统日渐成熟，为实现成本效益以及取得成功提供了更大的机会。其次，设计和验证工具、IP以及制造方面的投资相结合，将会有效克服之前的障碍，为Multi-Die系统的普及铺平道路。Multi-Die正在逐渐被主流半导体世界所接受。

Multi-Die生态系统越来越成熟

目前不仅AMD、苹果、亚马逊和英特尔等芯片制造商推出了Multi-Die设计，业内其他主要厂商也在这方面取得了重大进展。Multi-Die架构的生态系统正在迅速走向成熟，这将加速Multi-Die系统在市场上的大规模采用。

工具支持是Multi-Die系统走向成熟的重要推动因素。

之前开发者们大多使用需要手动分析的专有工具和脚本，但现在有了更多统一而成熟的整体性工具，这些工具可以简化设计、验证、测试、签核和芯片生命周期管理等功能，让开发者不再被深层的设计复杂性所困扰。此外，标准化IP可以提供安全稳定的die-to-die连接，降低集成风险并加速chiplet市场发展。

联盟、流程和先进封装技术是推动Multi-Die生态系统走向成熟的另一个标志。

新思科技是主要行业联盟的一员，新思科技的3DIC Compiler协同设计和分析平台经过认证，可用于关键流程，并且针对先进的封装技术获得了生产验证。外包半导体封装和测试（OSAT）供应商则提供了Multi-Die封装所需的技术。此外，硅中介层、重分布层（RDL）和3D堆叠等先进封装技术取得了重大突破，能够实现高集成密度、更低功耗和更高性能。

在标准方面， 通用芯粒互连技术（UCIe）规范是关键的推动因素之一，并且成为目前die-to-die连接的首选标准：

• 该规范目前支持2D、2.5D和桥接封装，预计将支持3D封装。
• 唯一一种具有完整的die-to-die接口堆栈的标准。
• 它支持每个引脚高达32 Gbps的带宽，足以满足当前和未来的应用。
  

   

此外，利用光来传输和处理数据的硅光子技术也在异构Multi-Die封装中占有一席之地。通过提供高能效的带宽扩展，集成到Multi-Die系统中的光子芯片可以解决日益严峻的功耗和数据量挑战。OpenLight是一家由新思科技和Juniper Networks联合成立的公司，它提供了一个集成激光器的开放式硅光子平台，可简化将硅光子技术集成到芯片设计中的过程。

Multi-Die系统，从拐点到腾飞

如果2022年末是Multi-Die系统发展的转折点，那么2023年将是这类架构真正腾飞的一年。凭借包括EDA工具和IP在内的全面Multi-Die解决方案，新思科技实现了早期架构探索、快速软件开发和系统验证、高效设计实施、稳定的晶粒间连接以及改进的制造和可靠性。

新思科技的Multi-Die系统解决方案包括晶粒/封装协同设计、验证、IP、测试和修复、签核分析和芯片生命周期管理等技术。

与采用新的工艺节点相比，开发者们应该已经发现采用Multi-Die系统更具成本效益。另一些设计团队采用此系统是希望利用其实现PPA、成本和上市时间等方面的优势。无论如何，Multi-Die系统有望与单个晶粒一样成为主流芯片，推动应用实现更高性能，让人们的生活更快向数智低碳迈进。