英特尔公司高级副总裁、中国区董事长王锐:半导体高速发展推动数字化浪潮奔涌向前

中国电子报| 2022-11-19 13:29:34
作者: 沈丛 来源: 中国电子报、电子信息产业网

11月17日,由工业和信息化部、安徽省人民政府共同主办的2022世界集成电路大会在安徽省合肥市召开。英特尔公司高级副总裁、中国区董事长王锐在主旨演讲时表示,半导体产业的高速发展,推动了全球数字化浪潮奔涌向前,各种数字化技术,日益融入经济和社会发展的各个领域,改变着人们的生产和生活方式。数字时代不仅为人们提出了新的技术挑战,也将推动半导体市场规模向1万亿美元市场进军。

数字时代推动半导体市场规模向万亿美元进军

王锐表示,摩尔定律自1965年被提出,至今一直指引着半导体产业的创新进程,并推动了行业的高速发展。SIA、IC Insights、Knometa Research数据共同显示,全球半导体市场的销售额在过去40年保持着两位数的年复合增长率,从1980年的不到100亿美元,到2021年超过5500亿美元。与之相对应,全球集成电路产能稳步扩大,目前,全球等效8英寸晶圆的月产能已经突破2000万片。

半导体产业的高速发展,也推动了全球数字化浪潮奔涌向前,各种数字化技术,日益融入经济和社会发展的各个领域,改变着人们的生产和生活方式。在这其中,有五大技术力量正快速推动人类社会和千行百业的数字化转型,即:无所不在的计算、从云到边缘的基础设施、无所不在的连接、人工智能,以及传感与感知。在这一趋势下,全球每年新增的数据量呈指数级爆炸式增长。为处理并解锁庞大的数据价值,数字时代不仅为人们提出了新的技术挑战,也将推动半导体市场规模向1万亿美元市场进军。

如此庞大的市场吸引了大量的资金和人才投入。这一趋势从两个数据中可以看出:研发投入和资本支出。在全球众多行业中,半导体的研发投入比例高居榜首,高达22%,同时,资本支出也占据了第一位,高达26%。

Chiplet将成为推动芯片技术发展的新模式

王锐表示,虽然,今天摩尔定律在演进发展中遇到了一些公认的技术难点,但并不意味着摩尔定律已经结束。但不可否认的是,无论是从技术还是从成本的角度,单一芯片上的晶体管数量不能无限增加。所以戈登·摩尔博士在1965年的同一篇文章中,前瞻性地指出了Chiplet的设计思路:“采用分别封装并相互连接的多个小功能系统,来构建大型系统,将成为更经济的技术方式。”

如今,为了能更好地平衡芯片的功耗、性能、面积和成本,在继续推动芯片工艺节点进步的同时,更需要按照Chiplet的新模式发展,对芯片进行重构,以实现性能的持续增长。

例如,英特尔发布的Ponte Vecchio计算芯片,便是采用3D封装的Chiplet技术,在单个产品上整合了47个小芯片,综合实现了计算、存储、网络多项功能。而这47个裸片来自于不同的代工企业,且采用5种以上的差异化工艺节点,集成了超过了1000亿个晶体管,将异构集成的技术提升至了全新水平。

Chiplet技术将成为未来优化产业链生产效率的必然选择,该技术不但能提高芯片的制造良品率,还能匹配最合适的工艺来满足数字、模拟、射频、I/O等不同技术需求,还能将大规模的SoC按照不同的功能分解为模块化的芯粒,减少重复的设计和验证,大幅度降低设计复杂度,提高产品迭代速度,为半导体行业打开了全新的市场机遇。

为了让基于不同的技术架构、由不同公司设计、不同企业代工完成的裸片能够无障碍地互联互通,业界需要开放统一的互连标准。因此,在今年3月,英特尔和多位业界合作伙伴一同创立了UCIe,即通用芯粒高速互连标准。

该标准能够通过高带宽、低延迟的互联协议,提供芯片之间的高效互联和无缝互操作,以满足云、网、边、端等各类设备对算力、存储和异构互连不断增长的需求。同时,UCIe在对芯片功耗和成本进行充分优化的基础上,还提供了多种的封装技术,使得该互联标准获得了业界的广泛支持,目前,已有超过80家半导体企业来一同共建UCIe联盟。

为了迎接Chiplet带来的全新机遇,未来的芯片技术不仅需要在规模上进行叠加,还需要系统层面进行技术创新。Chiplet的演进道路已经超越了传统System-on-a-chip的设计规范,而是通过各项先进技术的融合,大幅增加了芯片的集成广度和垂直密度,转向了System-of-Chips的全新模式。

因此,业界还需要整理和重塑方法论和工具链,建立跨领域的数据模型,开发具有前瞻性的整体优化算法,需要将验证工作前置并与设计环节深度融合,在系统级别上继续摩尔定律的创新。使得在芯片设计、验证、测试、量产、回片等整个半导体产业链中的参数与数据结果,都能与设计环节进行反馈,实现芯片在性能、可靠性、安全性等方面的突破。

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