汽车行业，为何关注Chiplet？

来源:半导体行业观察发布时间:2023-06-21791浏览

来源：内容由半导体行业观察（ID：icbank）编译自imec，谢谢。

本周，来自汽车生态系统的许多代表访问了 imec，讨论小芯片以及如何共同应对挑战。有关此计划的更多消息将随后发布。但为什么小芯片在汽车行业如此热门？这里有四个关键原因。

1. 是“马力”的问题：很快，每辆车都需要一台超级计算机

说汽车正在变成“轮子上的计算机”已经有点陈词滥调了。它也很快变得轻描淡写。电子控制单元 (ECU) 内的标准计算能力将无法处理未来车辆的 ADAS、通信和娱乐功能带来的巨大工作负载。只有高性能计算才能应对这一挑战。

使用单片 IC 设计无法再在一个封装中实现这种超级计算——因为尺寸和复杂性将变得难以管理。Chiplet 设计——一种基于异构集成的模块化方法——允许扩大晶体管和其他组件的数量，而不会达到单个芯片的物理极限。它正在各种超级计算应用程序中实施，汽车不能落后。

“ECU 内部的标准计算能力将无法处理未来车辆的 ADAS、通信和娱乐功能带来的工作负载。”

2. 指数级的性能增长一定不能导致成本激增

驾驶超级计算机对您来说听起来像是一个昂贵的想法吗？那么好消息是使用小芯片可以降低成本。那是因为：

不同的工艺可用于不同的小芯片，因为并非所有功能都需要最先进（且昂贵）的半导体技术节点。

有机会针对特定任务使用优化流程，并结合布线和冷却基础设施等资源共享，从而实现整体节能。

与大型单片芯片相比，小芯片的制造复杂性较低。这会导致更少的缺陷，从而提高产量。

较低的生产成本被较高的封装成本部分抵消。尽管如此，使用小芯片与单片设计相比，预计可节省 40% 的成本。

3. 如果汽车公司能够足够快地行动，数字创新将成为汽车公司的关键差异化因素

想要从竞争对手中脱颖而出的汽车原始设备制造商有很多选择：更多的安全功能、非凡的娱乐选项、流畅的通信接口……但无论他们做出什么选择，它们很可能涉及到软件和/或系统的改变。或硬件。它们需要快速实施，以尽可能缩短上市时间。

虽然升级单片设计是一个漫长的过程，但更换或添加小芯片应该像将黄色乐高积木换成蓝色乐高积木一样简单。它可能发生在车辆生产线的使用寿命期间。这使 OEM 厂商有机会构建可靠而灵活的电子架构，该架构具有基本功能小芯片，并在同一封装中通过特定工作负载的小芯片进行了增强。这将我们带到了最后一点......

“更换或添加小芯片应该像将黄色乐高积木换成蓝色积木一样简单。”

4. 汽车整车厂需要掌控自己的命运，从IC供应链开始

自 COVID 以来，稳定的半导体供应链一直是汽车行业的重中之重。尽管封锁已经过去，但仍有理由担心。对于芯片供应商而言，汽车是一个具有挑战性的市场（具有严格的可靠性要求），其产量相对较低。高级节点的开发成本呈指数级增长。由于这些原因，汽车处理器供应商的数量正在减少。而且他们必须坚持跨多个细分市场的一刀切解决方案，以达到每个设计的足够数量。

当供应商数量减少到三个甚至更少时，供应链就会变得脆弱。转向基于小芯片的处理器的开发成本较低，可能会导致新的（利基）参与者的崛起，从而使市场更加多样化和有弹性。它甚至可以让原始设备制造商制造自己的小芯片。

当然，为了使这种混合搭配策略发挥作用，整个行业需要在封装和互连方面实现标准化。随着汽车小芯片工作组于本周启动，imec 汇集了主要的行业参与者，以识别和应对最紧迫的挑战。

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