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打造“大國重器”高性能計算三件套,芯動點燃數字經濟高速引擎

作者:芯動派

數字經濟的大潮正席卷全球,算力與工業時代的電力類似,正成為支撐數字經濟向縱深發展的新動能,以高性能為代表的高端晶片集體迎來爆發。接口IP是大型SOC的基石,未來高速接口IP也将成為後摩爾時代晶片系統內建的關鍵。

國内高速接口IP産業興起,高性能計算增長強勁

接口IP是晶片IP的一個重要門類,實作SoC中嵌入式CPU 通路外設或與外部裝置進行通信、傳輸資料。接口IP産品主要包括 SerDes、USB、DDR、PCIe、MIPI、SATA 等。

業内周知,IP已成為國産晶片上遊“卡脖子”技術之一,市調機構IPnest的資料顯示,2020-2021年歐美公司在全球半導體IP市場中占據了90%的份額,排名第一的ARM和排名第二的新思科技的全球市場占有率就高達60%。不過這也意味着本土IP廠商的成長空間巨大。另一方面,大陸IC設計業和晶片代工業的崛起和高速發展,也為大陸本土IP廠商發展提供了得天獨厚的用武之地。

芯動科技VP/技術總監高專在采訪中表示,随着視訊、資料處理、算力等領域的需求持續上漲,是以整個HPC高性能計算的應用方向也成大勢所趨。台積電近期的财報也反映出這點,它的HPC業務已超過手機業務,增長強勁。在他看來,CPU/GPU/DPU/NPU等高性能計算晶片都離不開底層IP加持,其中尤以DDR系列技術、Chiplet、高速 SerDes為重中之重。

打造“大國重器”高性能計算三件套,芯動點燃數字經濟高速引擎

芯動科技VP/技術總監高專

芯動科技高性能計算三件套,點燃數字經濟高速引擎

基于此背景,有着16年技術沉澱的芯動科技厚積薄發:芯動的全套IP已授權支援全球逾60億顆高端SoC晶片進入大規模量産,客戶涵蓋中國前十的頂尖企業以及微軟、AMD、高通、亞馬遜、安盛美等全球知名企業。大家日常接觸的軌道交通身份證“刷臉認證”晶片、汽車電子、GPU/AI計算、高清電視/機頂盒、無人機、監控攝像、手機、平闆、伺服器、交換機、頂級示波器和CPU/NPU/GPU等高性能計算晶片背後,均有芯動技術。

而在高性能計算領域,芯動的“三件套”更是具有業界天花闆的水準。

打造“大國重器”高性能計算三件套,芯動點燃數字經濟高速引擎

▲芯動高性能計算三件套

全系高帶寬DDR存儲接口解決方案,打破記憶體牆

  • LPDDR5X率先突破10Gbps,以先進工藝量産全球速率最快LPDDR5/5X IP,是市場最高端LPDDR5(6.4Gbps)速度的1.56倍;
  • 最高速度達到6.4Gbps并支援各種DIMM設計的伺服器領域DDR5/4 IP也已經量産;
  • 同時相容HBM3.0/HBM2E的COMBO IP,運作速率高達6.4Gbps,支援高達12-high DRAM堆疊,高達24GB單顆容量,一次流片,HBM存儲器靈活更新,滿足高性能計算裝置、計算加速卡等産品的高帶寬需求,保證産品不過時;
  • 速度最快GDDR6/6X COMBO IP(PAM4-21Gbps),在256位寬度下系統帶寬超過5Tb/秒,兼具低成本、高成本效益優勢,改變了人工智能版圖;
  • 所有高端DDR系列IP都可提供PHY和Controller整體解決方案,且都已經在先進工藝量産測試,全面支援JEDEC各種标準,助力CPU/GPU/NPU高性能計算、汽車自動駕駛、移動終端等高性能應用打破記憶體牆;
  • 為高端産品系統提供低成本和高靈活延展空間,在性能和穩定、尺寸和功耗、相容更多協定、應用場景優化、易用和內建等方面均表現超群。
打造“大國重器”高性能計算三件套,芯動點燃數字經濟高速引擎

▲芯動LPDDR5X(單比特DQ達10Gbps)在長距PCB闆上的實測波形

相容UCIe Chiplet 解決方案,突破單晶片性能極限

  • 率先實作實體層相容UCIe兩種規格的IP解決方案-Innolink™ Chiplet,助力晶片設計企業和系統廠商突破單晶粒制造極限及單一晶片性能瓶頸。國産跨工藝、跨封裝的Chiplet連接配接解決方案,已在先進工藝上成功量産,備閱聽人多合作夥伴和客戶歡迎;
  • 針對标準封裝的Innolink-B,單端信号最高速度24Gbps,可以基于有機物基闆互聯也可以基于短距PCB互聯,機關面積帶寬,延時,功耗都領先傳統serdes方案;
  • 針對先進封裝的Innolink-C,單端信号最高速度24Gbps,專門為silicon interposer優化的接口方案,最小ubump pitch 40um,超低IO電壓,超低功耗;
  • 靈活兼顧性能和成本需求,支援Interposer、Substrate和PCB等3種互聯方式的全套解決方案,涵蓋Die2Die、Chip2Chip、Borad2Borad等連接配接場景,在延時、功耗以及帶寬密度等方面均大幅領先傳統Serdes方案;
  • 提供封裝設計、可靠性驗證、信号完整性分析、DFT、熱仿真、測試方案等全棧式服務。
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▲Innolink™ Chiplet A/B/C實作方法

多标準高速SerDes全套解決方案,打通資訊高速公路

  • 32/56/112G SerDes全套解決方案在速率、各種接口标準種類、矽驗證覆寫率等重要名額上均已處于國際前沿;
  • 支援PCIe6/5/4、USB3.2/3.0、SATA、XAUI、SATA、RapidIO、CXL2.0多序列槽協定,最新112G SerDes即将面市;
  • 高相容/低成本,靈活定制Retimer 和Switch交換晶片;
  • 高性能/高可靠,提供一站式無憂內建,為5G通信、自動駕駛、人工智能、大資料存儲、雲計算、高性能圖像媒體處理、萬物互聯等應用,打通資訊化高速公路。

正是憑借着在高性能計算領域的突出貢獻和創新實踐,芯動科技榮膺“中國IC獨角獸”、“十大芯勢力産品”等多項大獎。總體而言,芯動科技為中國高性能計算産業貢獻了獨一無二的力量,這也是科技企業的社會責任所在,在這個對國産高端晶片自主創新、技術疊代需求迫切的時代,芯動能夠不畏挑戰迎難而上、搶先占領技術高地,在Chiplet、SerDes、DDR等先進IP技術上對标海外巨頭,并在某些領域實作彎道超越,有效賦能國産半導體發展。

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