中国半导体,或许根本不存在所谓的“弯道超车”

谈到中国半导体产业,“弯道超车”一词被频频提起;在不同语境下,“弯道超车”也有不同的含义:

有的是指:中国半导体产业必须经过惊险的努力,才能超越美国领导构建的半导体产业体系,创造世界半导体的新一极。


而大部分是指:通过某些特殊的技术或者机缘,中国半导体靠巧力完成超越。

或许,由于社会是多变量的组合,在某些关键节点,如果措施得当这种可能性还是存在的:

随着近年来国家对科技发展的日益重视,从人才的引进、经费的投入、高校改革的推进、科技体制改革的深化等;这一套组合拳下来,效果显著,由此科技界力争在追赶中实现弯道超车的雄心势不可挡。


特别是,由于政策与舆论的传导作用,现在的国内半导体界无论是个体、企业还是研究院都跃跃欲试,信心爆棚。

但,针对于中国半导体产业的实际情况而言,这个现象必然是否定的。这是因为:

仙童半导体8巨头;图片来自:Google

科学史的研究早已证明:科学的发展与推进依靠的是知识库存的缓慢积累与灵活运用,而知识的积累与内化都是需要时间的。

就这个意义而言:半导体产业作为当代科学最重要的应用之一,它作为整体几乎不存在弯道超车现象;它遵循的是渐进式的发展路径,只有当知识库存积累到一定程度的时候,才会发生整体性的突变或者加速;


这是前期漫长积累的结果,它需要诸多相关条件的整体进步,世界科学中心的五次转移可以看做是这种过程的最好体现。

更甚者,我们环观半导体产业的历史发展而言:眼下正在发展的芯片不是一个科研项目,而是一个产业;后者绝不可“一蹴而就”更待“厚积薄发”。

从上世纪四五十年代在美国的起源,到整体产业链的不断重组拆合;从日本到韩国和中国台湾,再到中国大陆的三次产业区域转移。在此过程中,全球半导体产业分工不断细化,从IDM到Fabless,纯晶圆代工模式出现.....


在这几十年间,全球半导体市场下游历经多轮增长周期,从1976年的约29亿美元到2022年的5832亿美元成长了几乎202倍; 再者,随着消费电子、AICG、通信、汽车、工业等多个应用领域的不断迭代,半导体的产业地位也在不断变化。

总的来说:在当今不断变化的大背景下,单点的突破几乎不可能作为超越的依据;正如古语有言:“不积跬步无以至千里。”或许对于国产半导体产业而言,只有脚踏实地、点滴积累方可有果!

最近两年间,与“弯道超车”和”半导体产业“一并出现的,常常会有“Chiplet”一词:

图片来自:光大证券

随着半导体制程节点的持续演进,短沟道效应及量子隧穿效应带来的发热、漏电等问题愈发严重,对缩微器件性能产生由量到质的影响。


此外,先进工艺节点虽使晶体管的单位成本下降,但使设计的复杂度不断增加,从而提高了设计成本,因此追求经济效能的摩尔定律难以为继。


尤其是,Chiplet将复杂SoC芯片拆解成一组具有单独功能的小芯片单元。通过die-to-die将模块芯片和底层基础芯片封装组合在一起,可以降低成本,加速产品上市周期,并大大改善可靠性。

特别是,最近 ChatGPT 带来的新一代 AI 浪潮,国内外 Bert、GPT4、文心一言等通用大模型相继发布;这种万亿级别参数的大模型以及各种垂直行业的应用,极大地驱动了以Chiplet技术为首的新一代高算力芯片产业的发展。

据国家信息中心统计,未来 80%的场景都将基于人工智能;而普惠大众的智能算力就是AI发展的基础资源,将要像水、电一样驱动科技发展、社会进步,智算中心正式实现这些科技创新的源泉。


针对于此,更多的行业巨头正在加紧入局Chiplet,推动算力革命:作为ChatGPT算力核心的A100/H100(英伟达旗舰GPU)采用的就是Chiplet技术方案;AMD 在2021年6月发布了基于台积电3D Chiplet封装技术的第三代服务器处理芯片,后于2022年3月推出了Milan-X CPU;英特尔的Intel Stratix 10 GX 10M FPGA 也是采用了Chiplet技术。

更多详情请见下文:

如何满足2023年国内算力需求?Chiplet是关键

众所周知,无论是英伟达还是英特尔,他们所拥有的Chiplet技术之所以已落地,并作用于应用端;源自于其长期且大量的对Chiplet技术的研究与积累。

AMD先进封装的发展;图片来自:AMD

那么,我们环视四周,就国内的企业而言:是否也有这种公司存在?

答案其实很明显:必然有,但很稀缺。

无论我们使用百度还是Google搜索,我们最常能看到有关于Chiplet消息,无外乎是理念的讲解及相关的应用展望,真正落地可使用的无外乎就是那么几家龙头企业。


但,在此之中,我们也搜到了深圳的一家名为奇普乐芯片技术的公司;其已于去年11月对外公布了其Web端Chiplet 设计平台——Chipuller1.0,并已可以流畅地注册并使用。

奇普乐官网首页

在Chipuller 1.0平台,只需要设计、开发、制造三步,就可以一站式定制芯片,轻松赋予芯片更多功能;


在本次邀请大家一同来测试的【设计】环节中,主要包括:选择-连接-优化等以下功能:


●在Chiplet库中选择对应功能的Chiplet。
●设计原理图,连接SASiRogo集成外设。
●通过编程,控制SASiRogo中的功能。
●在编程中支持随时重新配置芯片系统。

正如上文所言,针对于中国半导体产业的实际情况而言,一切成果的落地,必然离不开其“脚踏实地、点滴积累”的努力;那我们不由得发出疑问:奇普乐芯片技术为何可以实现Chiplet技术应用端的落地?

我们在查阅和整理过往资料时,不难得知:奇普乐芯片技术有限公司的Chiplet技术来源于一家成立于2014年名为zGlue的公司。

zGlue在诞生之初,已经展现出对相关新技术(Chiplet)的渴望:

zGlue在硅谷时的会议留稿

zGlue2014年成立于美国硅谷,在当时已认识到摩尔定律的放缓,并假设半导体的未来将是基于模块小芯片的设计;


不光是小芯片,作为奇普乐前身的zGlue认为:更快、更简单的芯片设计流程将更好地让芯片服务于庞大的物联网市场,让那些没有工程背景的人 也能使用定制模块。且,无论是当时还是现在,多芯片模块和定制设计芯片堆叠的产品化仍然非常昂贵且耗时。

且在创始之初,zGlue对Chiplet的探索就已取得了市场及行业的认可:

2015年,zGlue获得风险投资大赛(VCIC)年度最佳创业公司,并入驻StartX加速器。


zGlue 还在 2015 年底获得了美国国家科学基金会 (NSF) 的 SBIR 资助,以构建其非常早期的小芯片堆叠技术,并得到 ASE Group 的支持,用于制造原型和初始测试。

更关键的是:zGlue的Chipet技术与应用落地,也在这期间点滴形成,并不断迭代:

左图为GEM,右图为zOrigin

2016年,zGlue生产出第一款功能齐全的有源硅中介层。


2018 年,zGlue 发布了一款旗舰产品 zOrigin,这是一款小型、即用型健身追踪表,可以测量心率、温度和脚步;同年还推出了名为 OmniChip 的下一代参考芯片设计,可用于各种应用。


2019 年,zGlue 首次推出 ChipBuilder,这是一款基于云的设计软件,供工程师设计其定制 IC 芯片;同年,zGlue 还发布了业界首个 ChipletStore,这是一个在线门户,包括与开发软件 zGlue ChipBuilder™ 集成的 chiplet 列表和浏览门户。


2020年,zGlue 推出 ChipBuilder Pro 以快速轻松地在物联网和人工智能设备上实现下一代消费者体验。

也正如奇普乐芯片技术董事长——杨猛先生所言:

“Chiplet技术作为当代助力国产半导体产业发展的“芯”动力,将其带回国内并持续发展,是我们的使命,更是责无旁贷。”

坐落于深圳的奇普乐公司总部

在zGule创始之初,对于产业定位,公司就有了一定的考量:由于技术的先进性和超前性,加上沟通对技术的深入了解后发现,技术的整个基因特征特别适合应用端驱动;而应用端(创新)望眼全球最活跃的市场就是在中国(尤其是深圳)全世界的应用端优化都在中国大陆,所以中国也是这项技术的最好驱动的原点。


并在前瞻性的认为:探索的此项Chiplet技术必将成为助力国产半导体产业发展的“新”动力;为此那就“拼搏”一次,让相关的技术及成果融入国产化半导体的道路中。

或许,一个真实的、有竞争力的技术的归国之路,总是需要披荆斩棘方可落地国内;据杨董事长介绍:

当时正处于中美关系紧张且复杂的状态,美国在对华高科技出口方一直采取复杂苛刻的贸易壁垒政策;近年来,以ECCN为主要措施的贸易制约更是逐步加强和细化,甚至还出现了专门针对中国的”中国规则”。


为规避相关规则,及政策的处处紧逼,奇普乐更坚定地走上了相关技术及产品的归国之路;并将可以承载以AIOT产品芯片、高性能运算芯片的Smart Fabric™及其相关的设计软件zCAD™软件等最有价值的技术及产品带回国内!

当然,为了相关技术与国内的完美贴合;zGule归国期间也寻找了许多相关的业内人员,和杨董事长探讨相关技术及商业发展规划。

但这期间,有部分企业拿着我们的技术思路对外招摇,为求不正当的利益;


我们在持续关注的同时,也相信:无论何时何地,只有脚踏实地研究和积累方可为真;一切无实物的摇旗呐喊,只能加速自己的灭亡!

如今,zGlue已脱胎换骨,其成果以及技术内核经过两年多的潜心部署、内化与再发展,已重生于奇普乐;

奇普乐的探索之路有你也有他

与此同时,一个属于奇普乐的Chiplet2.0时代就此盛开,新的探索之路也将持续进行:

可观测的是:现在的奇普乐已将前期zGule创新型理念和几年间的技术积累不断分解、融合;并针对国内市场及前沿理念再发展,从而实现如Chipuller1.0等应用的落地和Chiplet2.0理念的提出.....


可预测的是:未来的奇普乐对Chipelt的探索一定不止于此;特别对于生态及软硬件技术的探索,也必将更为开放与深入;且将保持一颗对技术及行业的赤子之心......

综上所述,我们不难发现:用“弯道超车”来提升士气,的确令人振奋;但对于我国半导体产业而言:需要的不仅仅是信心和士气,更需要实事求是的态度,以及持之以恒的探索。

由于篇幅受限,本次半导体态度就先介绍这么多......

想了解更多半导体行业动态,请您持续关注我们。

奇普乐将在每周,不定时更新~

最后的最后,借由《道德经》里的的一句名言:

合抱之木,生于毫末;九层之台,起于累土。

愿每一位半导体从业者可以——

始于真,落于实!

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页面更新:2024-04-16

标签:弯道   半导体   中国   组合   芯片   功能   半导体产业   国内   产品   技术

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