许居衍院士：芯粒将驱动半导体工业的未来

集微网消息（文/小北）9月9日，在无锡举行的2019中国半导体封装测试技术与市场年会上，中国工程院院士许居衍进行了《复归于道-封装改道芯片业》的演讲，指出历史事件犹如枝上嫩芽，总在它要长出的地方露头，结出果子。

对于单片集成，小就是“大”，“大”的指导思想就是将更多元件塞进集成电路。而随着单片集成的不断推进，许居衍院士认为，已经“偏离”了初衷——电子系统基本要求是使用最经济的资源，实现最理想的功能。这包括内架构与外环境的优化、高性能与低功耗的兼顾、小体积与长寿命的融合。

而集成电路过去几年一向强调PPA，即更高的性能、更低的功耗、更小的面积。许居衍院士认为强调，这个逻辑方向到了需要修正的时候了。

许居衍院士进一步指出，经典的2D缩放已经“耗尽”了现有的技术资源。将更多元件塞进集成电路带来周期长（18~36个月）、投入大、风险高、重复性（芯片大都有PCIe DDR接口）、面积大（复杂成品率低）、资源多（SoC团队无缝协同）等问题，现在通过节点实现性能翻番的方法已经失灵，因此要走出单片集成。三维集成成熟、多片反胜单片成为走出单片集成的契机。

这也是实现螺旋复归的契机。不过值得注意的是，许居衍院士指出，从“MCM”再到“MCM”，前者中的“C”代表软IP，后者中的“C”代表硬IP。

早在2015年，就有华裔团队“试水”模块化芯片。

2017年，在ERI中设立了名为CHIPS的项目，其愿景是打造离散的、适当节点制造的多样化芯粒（chiplet）生态系统，开发模块化芯片并将之（和其他异质元件）组装成更大系统（模块）的系列设计工具、集成标准和IP块，参与单位包括英特尔、美光、Cadence、Synopsys、波音、密歇根大学等。

而这也得到了四方响应，2018年10月，7家公司成立ODSA组织，到今年上半年已达到53家，其目标是——制定芯粒开放标准、促进形成芯粒生态系统、催生低成本SoC替代方案。

此外，目前很多公司已经创建了自己的生态系统，例如英特尔就旨在推动芯粒标准。

后摩尔时代的单片集成向多片异构封装集成技术“改道”是重要趋势。许居衍院士指出，异构三维封装提供更高的带宽、更低的功率、更低的成本和更灵活的形状因子；集工艺选择、架构设计、商业模式的灵活性。因此，降低了单片SoC高NRE的挑战，赢得快速上市时间的好处。

许居衍院士表示，看好多片异构集成技术的潜力。

不过，许居衍院士也指出了芯粒模式仍面临很多挑战，其成功与否的关键在于芯粒的标准和接口，例如尚缺乏标准的组装或封装芯粒的方法，有待选择芯粒之间的互连方案，需要建立芯粒的验证和测试方法以沟通设计和制造，需要建立芯粒制造、封装和集成商的供应链关系等。

此外，许居衍院士也介绍了国内的先进封装动向。

许居衍院士强调，芯粒将驱动半导体工业的未来，而这是一场即将到来的MCP海啸。此外，大型芯片制造商正在转向芯粒，这是方向的重大转变。

因此，若干年后是否会形成一个开放的产业生态、是否要建立芯粒生态推进联盟是值得行业思考的问题。（校对/依然）