揭秘 AMD 面向未来的小芯片设计

小芯片的核心思想,也被翻译为核心颗粒,是通过将预先开发和设计好的裸片直接集成到IC封装中来减少芯片开发的时间和成本。


目前主流的做法是,如果要打造高性能芯片,就需要开发系统级芯片(SoC),然后再配合代工厂的先进工艺,将内部的功能单元小型化,在同一个面积或更小面积的芯片,以实现更高的性能。显然,随着特征尺寸逐渐接近物理极限,工艺复杂度不断提高,这条路越走越难。

通俗的讲,小芯片的做法就是像积木一样把芯片搭建起来。AMD、英特尔、台积电、Marvell、Cadence等行业巨头对此颇为关注,并将其视为延续摩尔定律的选项之一。在这里,我们来看看AMD在小芯片方面的布局。


可以说,在业界关注小芯片的今天,AMD在其中发挥了重要作用。小芯片的概念可以追溯到1970年代的多芯片模块——原始制造芯片然后组装。2014年,芯片设计公司开始关注这项技术。2016年,美国国防部高级研究计划署Darpa启动了Chips项目,其中提到了chiplet Reuse的想法。但是小芯片真正名声大噪是因为AMD EYPC系列CPU的成功。


2017年,AMD在其“Zen 2”架构中使用小芯片开发了EYPC服务器处理器“Naples”,据当时的AMD工程师称,该处理器采用了这样一种创新的方法来降低成本。据当时的AMD工程师称,与片上系统设计相比,这种创新方法将成本降低了一半,并大大缩短了设计时间。随后,AMD 在消费级 CPU 和企业级 EPYC 处理器中部署了“Zen 2”小芯片技术。