后摩尔时代的Chiplet D2D解决方案

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摘要：在后摩尔时代，集成电路设计理念正向Chiplet架构转变。本文从D2D接口IP设计，D2D封装和D2D测试三个方面介绍了Chiplet D2D的解决方案，并给出了采用此解决方案的XSR 112G D2D的测试结果。

www.eet-china.com/, Jun. 20, 2023 – 

摘要：在后摩尔时代，集成电路设计理念正向Chiplet架构转变。本文从D2D接口IP设计，D2D封装和D2D测试三个方面介绍了Chiplet D2D的解决方案，并给出了采用此解决方案的XSR 112G D2D的测试结果。

后摩尔时代向Chiplet的战略转变

当前摩尔定律逐步趋向物理极限，半导体行业正在发生重大的战略转变。基于Chiplet（芯粒或小芯片）架构的芯片设计理念逐渐成为行业主流。这一战略转变的驱动因素主要有以下几种：

单芯片的尺寸变得太大，无法制造；

充分利用已有KGD（Known Good Die）芯片实现复杂功能芯片，可以减少设计周期和成本，并提高良率。

在这些驱动因素下，整个Chiplet行业在2031年有望达到471.9亿美元[1]。如图1所示，Chiplet市场在2021~2031十年期年复合增长率保持36.4%；其中实现Die to Die（D2D）互连的接口IP市场在2026达到3.24亿美元[2]，D2D IP市场在2021~2026五年期年复合增长率高达50%，如下图2所示。

Chiplet应用场景主要分两种，第一种是将同工艺大芯片分割成多个小芯片，然后通过接口IP互连在一起实现算力堆叠；第二种是将不同工艺、不同功能的芯片通过接口IP互连并封装在一起实现异构集成，如图3所示。算力堆叠主要应用于CPU、TPU和AI芯片等，对接口IP的要求是低延迟和低误码率，通常采用并行接口IP。异构集成，主要应用于CPU、FPGA和通信芯片等，对接口IP的要求是标准化、兼容性、可移植性和生态系统等，通常采用串行接口IP。

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