Kleine chip grote toekomst - de marktomvang van "kleine chip" zal de komende vijf jaar 5,8 miljard dollar bereiken

Het concept van chips bestaat eigenlijk al enkele jaren. Met de volwassenheid van geavanceerde interconnectie- en verpakkingstechnologie besteden mensen er steeds meer aandacht aan. Chiplets kunnen worden opgevat als speciale siliciumblokken of IP-blokken die zijn geoptimaliseerd door het ontwerp- en fabricageproces, waardoor ze zo klein mogelijk worden gemaakt om hun output te vergroten en de kosten te minimaliseren. Nu 7Nm-chips duur zijn, is het immers tijd om een ​​oplossing te vinden. De wet van Moore! Het tijdperk van kleine chips komt eraan 55 jaar geleden voorspelde de wet van Moore, die wordt gerespecteerd als de ‘bijbel’ van de chipindustrie, dat als de prijs onveranderd blijft, het aantal transistors dat op de geïntegreerde schakeling kan worden geplaatst elke 18 tot 24 maanden zal verdubbelen, en dat de De prestaties zullen ook verdubbelen. De opkomst van de wet van Moore dat jaar vormde een belangrijke maatstaf voor het tempo van de technologische ontwikkeling, katalyseerde de welvaart van de technologiemarkt en bracht onmetelijke economische waarde voor de hele IT-industrie. Het gebruik van geavanceerde knooppunten heeft veel voordelen, zoals een hogere transistordichtheid, minder ruimte, hogere prestaties en een lager vermogen, maar de uitdagingen worden steeds moeilijker te overwinnen. Bij een zeer klein formaat wordt het fysieke knelpunt van de chip steeds moeilijker te overwinnen. Vooral de laatste jaren, wanneer geavanceerde knooppunten richting 10nm, 7Nm en 5nm gaan, is het probleem niet langer alleen maar een fysiek obstakel. Hoe meer knooppunten zich ontwikkelen, hoe hoger de miniaturisatiekosten, en steeds minder ontwerpbedrijven kunnen de economische last dragen. Kleine chip grote toekomst! De marktomvang van ‘kleine chips’ zal de komende vijf jaar 5,8 miljard dollar bereiken Volgens openbare rapporten bedragen de ontwerpkosten van 28 nm-knooppunten ongeveer 50 miljoen dollar, terwijl de totale ontwerpkosten van 5 nm-knooppunten zijn gestegen tot meer dan 500 miljoen dollar, wat overeenkomt met meer dan 3,5 miljard yuan. Het naleven van de wet van Moore gaat over het maximaliseren van de winst. Als de R&D- en productiekosten niet kunnen worden verlaagd, zal dit een zware economische last zijn voor chipgiganten en start-ups. Gelukkig zal het, telkens wanneer de wet van Moore wordt veroordeeld en ten einde loopt, wetenschappers en ingenieurs altijd inspireren om ideeën te innoveren, baanbrekende technologieën naar voren te brengen om het tij te keren, en de wet van Moore, die ten einde lijkt te lopen, weer in de verte duwen. en opnieuw. Modulair ontwerp op basis van een kleine chip is een zeer belangrijk idee om het kostenprobleem op te lossen.Drie waarden van kleine chip: snelle ontwikkeling, lage kosten en multifunctioneel In de huidige chipontwerpmodus wordt soft core IP of hard core IP vaak gekocht bij verschillende IP-leveranciers, gecombineerd met zelfontwikkelde modules om een ​​systeem op chip (SOC) te vormen, en vervolgens wordt de chip geproduceerd op een knooppunt van het productieproces. Door middel van geavanceerde verpakkingstechnologie kunnen kleine chips een verscheidenheid aan verschillende architecturen, verschillende procesknooppunten en zelfs speciale siliciumblokken of IP-blokken van verschillende generatiefabrieken integreren. Ze kunnen streaming overslaan en snel een superchipproduct aanpassen dat aan verschillende functionele vereisten kan voldoen. Vergeleken met een enkele chip zijn de voordelen van een kleine chip meervoudig. Ten eerste is de ontwikkeling van kleine chips sneller. In computersystemen zoals servers worden kracht en prestaties gedomineerd door CPU-kern en cache. Door geheugen en I/O-interfaces te combineren in één enkele I/O-chip kan de bottleneckvertraging tussen geheugen en I/O worden verminderd, wat de prestaties helpt verbeteren. Ten tweede zijn de onderzoeks- en ontwikkelingskosten van kleine chips lager. Omdat kleine chips zijn samengesteld uit verschillende chipmodules, kunnen ontwerpers de meest geavanceerde technologie kiezen in specifieke ontwerponderdelen en meer volwassen en goedkope technologie in andere onderdelen, om zo de totale kosten te besparen. AMD's epyc-serverprocessor van de tweede generatie, Ryzen, gebruikt bijvoorbeeld een klein chipontwerp om de CPU-module, vervaardigd door het meer geavanceerde TSMC 7Nm-proces, te combineren met de I/O-module, vervaardigd door het meer volwassen grofangde 12/14nm-proces. 7 Nm kan voldoen aan de behoeften van hoge rekenkracht, en 12/14 nm verlaagt de productiekosten. Het voordeel hiervan is dat het chipoppervlak van het 7Nm-proces aanzienlijk wordt verkleind, en dat de adoptie van meer volwassen I/O-modules helpt om de algehele opbrengst te verbeteren en de kosten van de wafergieterij verder te verlagen. Over het geheel genomen geldt: hoe meer CPU-kernen, hoe duidelijker het kostenvoordeel van een kleine chipcombinatie. Tenslotte kunnen kleine chips flexibel aan verschillende functionele eisen voldoen. Aan de ene kant heeft het kleine chipschema een goede schaalbaarheid. Na het bouwen van een basisdobbelsteen mag bijvoorbeeld slechts één dobbelsteen worden toegepast op laptops, twee op desktops en vier op servers; Aan de andere kant kunnen kleine chips fungeren als heterogene processors en verschillende verwerkingselementen combineren, zoals GPU, beveiligingsengine, AI-accelerator en Internet of Things-controller in een willekeurig aantal, om rijkere acceleratieopties te bieden voor verschillende toepassingsvereisten.

Met de geleidelijke opkomst van de voordelen van een kleine chip, wordt deze overgenomen door meer geavanceerde en sterk geïntegreerde halfgeleiderapparaten zoals een microprocessor, SOC, GPU en Programmable Logic Device (PLD). Volgens de statistieken van onderzoeksinstellingen zijn microprocessors het grootste marktsegment van kleine chips. Het marktaandeel van microprocessors die kleine chips ondersteunen zal naar verwachting stijgen van 452 miljoen dollar in 2018 naar 2,4 miljard dollar in 2024. Tegelijkertijd zal de computersector de belangrijkste toepassingsmarkt voor kleine chips worden, die naar verwachting goed zal zijn voor 96 miljard dollar. % van de totale omzet van kleine chips dit jaar. marktvoorspelling Volgens marktonderzoek wordt "kleine chip" overgenomen door meer geavanceerde en sterk geïntegreerde halfgeleiderapparaten. Microprocessor (MPU), system-on-chip (SOC) -apparaten, grafische verwerkingseenheid (GPU) en programmeerbaar logisch apparaat (PLD), vooral MPU, zijn bijvoorbeeld het populairst. Zelfs als we alleen maar berekenen dat de markt voor "kleine chips" afhankelijk is van MPU, zal deze in 2024 2,4 miljard dollar bereiken. "Kleine chip" zal een applicatieprocessor worden die graphics, beveiligingsengine, kunstmatige intelligentie (AI) versnelling en energiezuinig internet integreert. of things (IOT) in de komende vier jaar, wat de belangrijkste factor zal zijn in de markt van $5,8 miljard. Volgens de analyse van relevante mensen in de sector: “Van softwareontwikkelaars tot systeemontwerpers tot technologie-investeerders, iedereen heeft tientallen jaren lang vertrouwd op het tweejarige tijdschema dat is vastgelegd in de wet van Moore. Met de komst van kleine chips, halfgeleiderbedrijven en bedrijven die afhankelijk zijn van kleine chips hebben nu de kans om terug te keren naar het gebruikelijke groeitempo, wat grote economische waarde oplevert voor de hele technologie-industrie."