近來，幾家芯片大廠陸續發布采用Chiplet技術的XPU產品，使得Chiplet（小芯片）再非“紙面上的技術”，開始對行業形成實際影響。1月6日，AMD推出首款采用Chiplet技術的數據中心APU Instinct MI300。1月11日，英特爾正式發布第四代至強可擴展處理器（代號 Sapphire Rapids）。這也是英特爾首個基于 Chiplet設計的至強處理器。近年來數據中心成了AMD、英特爾及英偉達的必爭之地，在這場爭奪戰中，三家幾乎都集齊了CPU、GPU甚至是DPU產品線。而隨著Chiplet技術的加持，這場XPU之戰似乎日趨白熱化，卻唯獨遲遲不見英偉達“出手”。

01. Chiplet引燃XPU市場

所謂XPU，可以理解為“多PU組合”，即在一個芯片中集成CPU、GPU和AI加速器等多項功能，以適應更廣闊的超級計算市場。在此之前，英特爾的Falcon Shores XPU混合搭配CPU+GPU，英偉達的Grace Hopper Superchip是Grace CPU +H100 GPU的組合，都是同一道理。

AMD的首款數據中心APU Instinct MI300以及英特爾的第四代至強可擴展處理器的問世，使人們意識到，在經過Chiplet技術的加持后，XPU芯片性能的提升可謂是得到了飛躍。

此次AMD推出的首款數據中心APU Instinct MI300被官方稱為“AMD迄今最復雜的芯片”，共有1460億個晶體管，通過3D堆疊技術封裝，采用5nm和6nm制程的Chiplet，將CPU內核和GPU內核放在同一設計中，讓兩種處理器類型共享一個高速、低延遲的統一內存空間。

而英特爾新推出的采用Chiplet技術的第四代至強可擴展處理器包含52款CPU，最多支持60核，可以提供最多80個PCIe 5.0通道、最高支持1.5TB的 DDR5-4800內存。

“從本質上說，XPU芯片對功能要求極高，既需要CPU、GPU、NPU以及其他關聯需求芯片的研發設計能力，還需要滿足強大的算力需求，對于AMD和英特爾而言，二者在技術儲備和現有產品整合能力上都已跨過規模化應用Chiplet技術的門檻，采用Chiplet技術將其進行融合之后，可以實現1+1》2的效果。”業內專家向《中國電子報》記者表示。

Chiplet技術可以將一類滿足特定功能的die（裸片）通過die-to-die的內部互聯技術實現多個模塊芯片與底層基礎芯片的封裝，形成一個系統芯片。不同的小芯片可以根據不同的需求來進行分開制造，然后再通過先進封裝技術進行組裝。這使得一整個芯片中，不需要全部都采用相同工藝在一塊晶圓上進行一體化制造，可以極大降低芯片的制造成本。

使用小芯片異構集成技術形成的一顆高集成度的異構封裝體（示意圖）

02. 英偉達為何“按兵不動”？

值得注意的是，不同于英特爾和英偉達采用Chiplet架構的做法，英偉達首款GPU+CPU組合——Grace Hopper Superchip還是單芯片的方式。

賽迪顧問物聯網產業研究中心副總經理劉暾表示，當前英偉達可以通過NVLink-C2C技術實現高速、低延遲、芯片到芯片的互連，與Chiplet相似，可支持定制裸片間實現互連，例如Nvidia Grace Hopper芯片就結合了Nvidia Hopper GPU與Nvidia Grace CPU，是一個通過NVLink-C2C連接的集成模塊，同樣也實現了強大的性能。因此，現階段英偉達并不一定非要采用Chiplet的方式來實現高密度互連。

其次，采用新技術往往也意味著要經歷一輪新的冒險。如今，英偉達的產品依舊能夠依靠先進工藝的優勢以及高密度互連技術的優勢，使其產品性能依然保持業內領先。而采用領先的Chiplet技術也意味著需要投入高昂的研發費用，并需要一段時間對新技術進行磨合。

賽迪顧問集成電路產業研究中心研究員鄧楚翔表示，英偉達之所以不用提前“冒險”采用Chiplet技術，一部分原因是由于英特爾和AMD主要擅長CPU，GPU技術要落后于英偉達，為了能夠迎頭趕上，促使英特爾與AMD提前采用了Chiplet技術，他們渴望通過Chiplet技術使其GPU整體性能能夠和英偉達旗艦產品接近。

對于英偉達而言，未來或許也有入局Chiplet技術的可能。對于XPU類的芯片而言，若想做強，需要有強大的整合能力，而Chiplet技術往往是首選。

“從英偉達最新商業路線來看，如今他們在布局CPU+GPU+DPU的三芯戰略，未來極有可能將構建英偉達自己的XPU體系，并催生新的解決方案，甚至有可能與其他企業的芯片進行整合。彼時，難免會在互聯時遇到接口標準不一致的情況，而Chiplet擁有全球較為權威且成熟的統一互聯標準，例如，UCIe聯盟。因此，目前看來，Chiplet技術是未來在XPU芯片中，實現按需整合、多芯協同的首選。”業內專家向《中國電子報》記者表示。

劉暾表示，除了通過NVLink-C2C技術來實現高速互聯外，英偉達也在積極布局新技術和新封裝，新一代GPU將有望從單芯片轉向MCM封裝，并利用高速總線實現Chiplet之間的互聯。另外，英偉達也于2022年8月份宣布將支持新的UCIe規范，顯示出其將利用Chiplet技術進一步提升GPU、CPU和DPU等靈活配置集成的意向。

可見，英偉達選擇“按兵不動”或許只是暫時，未來或許馬上就能拿出產品，同樣通過Chiplet技術，打開一片新的天地。

—END—