电子展|为什么Chiplets对处理器的未来如此重要？

 

Chiplets的主导地位才刚刚开始。Chiplets已经使用了几十年，但它们之前一直被用于少量特殊的用途。现在，它们处于技术的前沿，全世界有数百万人在台式电脑、工作站和服务器中使用它们。 处理器行业领导者利用Chiplets重新站在了创新的前沿，可以预见未来Chiplets将成为计算世界的标准之一。因此，有必要了解Chiplets以及它们如此重要的确切原因。今天就由电子展小编为你解读更多行业新趋势。

 

什么是Chiplets？Chiplets是分隔式的处理器。不是将每个部分合并到一个芯片中（被称为单片机的方法），而是将特定的部分作为独立的芯片来制造。

 

然后，这些独立的芯片通过一个复杂的连接系统被安装在一起，成为一个单一的封装。 这种安排使能够让使用新的制造方法的部件尺寸缩小，提高了工艺的效率，使其能够装入更多的部件。

 

芯片中不能明显缩小或不需要缩小的部分可以用更旧的、更经济的方法生产。

 

虽然制造这种处理器的过程很复杂，但总体成本通常较低。此外，它为处理器公司提供了一个更易于管理的途径来扩大其产品范围。

 

为了充分理解为什么处理器制造商转向芯片，我们必须先深入了解这些设备是如何制造的。

 

CPU和GPU开始时是由超纯硅制成的大圆盘，通常直径略小于12英寸（300毫米），厚度为0.04英寸（1毫米）。

 

这块硅片经历了一系列复杂的步骤，形成了不同材料的多层--缘体、电介质和金属。这些层的图案是通过一种叫做光刻的工艺创建的，在这种工艺中，紫外线通过放大的图案（掩膜）照射，随后通过透镜缩小到所需的尺寸。该图案以设定的间隔在晶圆表面重复出现，每一个都将终成为一个处理器。

 

由于芯片是长方形的，而晶圆是圆形的，图案必须与圆盘的周边重叠。这些重叠的部分终会被丢弃，因为它们是无功能的。

 

一旦完成，将使用应用于每个芯片的探针对晶圆进行测试。电检结果告知工程师关于处理器的质量与一长串标准的关系。这个初始阶段被称为芯片分选，有助于确定处理器的 "等级"。

 

例如，如果该芯片打算成为一个CPU，那么每个部分都应该正确运作，在特定的电压下在设定的时钟速度范围内运行。然后根据这些测试结果对每个晶圆部分进行分类。

 

完成后，晶圆被切割成单独的碎片，或称 "模具"，可供使用。然后，这些模具被安装在一个基板上，类似于一个专门的主板。

 

处理器经过进一步的包装（例如，用散热器），然后就可以进行销售了。整个过程可能需要数周的制造时间，台积电和三星等公司对每个晶圆收取高额费用，根据所使用的工艺节点，费用在3000至20000美元之间。 "工艺节点 "（Process node）是用来描述整个制造系统的术语。历史上，它们是以晶体管的栅长度命名的。

 

然而，随着制造技术的改进，允许越来越小的组件，命名不再遵循芯片的物理方面，现在它只是一个营销工具。然而，每一个新的工艺节点都会带来比前者更多的好处。

 

它的生产成本可能更低，在相同的时钟速度下消耗更少的功率（或者相反），或者具有更高的密度。后者衡量的是在一个给定的芯片区域内可以容纳多少元件。

 

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文章来源：半导体产业纵横