比利时微电子研究中心(imec)日前在美国底特律举行的2024年车用Chiplet论坛中,正式发起车用Chiplet计画(Automotive Chiplet Program, ACP),并获得安谋(Arm)、日月光、BMW、博世(Bosch)、益华电脑(Cadence)、新思科技(Synopsys)等半导体业者与汽车供应链业者力挺。ACP集结横跨整个汽车生态系的关键要角,致力於进行汽车制造业界前所未见的联合竞争前研究(Pre-competitive Research)。其计画目标是评估最适合用来支援汽车制造商达到特定高性能运算及严格安全标准的Chiplet架构和封装技术,同时尽力拓展Chiplet所带来的优势,例如更多弹性、更高性能和节省成本,让Chiplet可以被广泛应用於整个汽车产业。
imec发起车用Chiplet计画(ACP),成功号召多家半导体厂商与汽车供应链业者,共同推动车用Chiplet的发展
汽车制造商自1970年代晚期以来,便持续把晶片整合到他们所生产的车辆中。然而,传统的晶片架构最近在面对要求日益严苛的车用解决方案时,不断受阻而难以满足这些要求,例如先进驾驶辅助系统(ADAS)与车载资讯娱乐(IVI)服务晶片功能的需求正在快速成长,但传统晶片架构越来越难以追上需求变化的脚步。改用Chiplet,亦即专门设计用来高效率执行特定功能的模组化晶片,可望解决此一困境。Chiplet可以带来更多弹性,透过先进封装技术整合出更复杂的运算系统。
imec汽车技术VP Bart Placklé 解释,Chiplet技术是车辆中央电脑设计的破坏性转变,可提供胜於传统SoC设计的显着优势。Chiplet能促进快速客制化和升级,同时减少开发的时间和成本。然而,如果代工厂独自转用小晶片架构,其费用会高到令人却步。因此,商用可行性取决於业界围绕着一系列Chiplet标准所取得的一致性,这能让汽车制造商从市场采购Chiplet,并将这些市售Chiplet与针对自家需求量身订做的专用Chiplet整合,最终制出独特的产品。
这其实是Chiplet想实现的终极愿景之一:不同IC供应商各自将自己的矽智财(IP)制作成Chiplet,供客户自行挑选。客户挑选出一系列Chiplet之後,再透过先进封装技术,将Chiplet整合成可满足其特定需求的晶片产品。许多锁定超级电脑、资料中心和智慧手机等应用市场的公司,在开发自己的晶片产品时,都已经或多或少采用Chiplet这种设计理念。但汽车产业对於采用Chiplet却有些迟疑,因为汽车产业有其独特的挑战。首先,车用解决方案必须满足在韧性与可靠性方面的严格要求,确保在10~15年的标准车辆使用寿命期间维持连续运作及乘客安全。另外,成本也是需要考量的一大要点。最後,优异的性能和出色的能源效率都是保护车辆电池寿命的关键。这些都是ACP未来会处理的一些当务之急。
Placklé总结,汽车产业要导入Chiplet,必须要靠联合研发,才能克服种种导入障碍。事实上,这套方法与半导体产业过去四十年来所建立的成功惯例有许多雷同之处。imec在设计、建构和改良晶片架构和技术方面拥有40年的经验,而且从未偏袒汽车生态系的任何要角,imec的独特地位能引领汽车制造产业开发出满足汽车产业特定需求的创新Chiplet技术。