多芯片3D IC成高端芯片市场新趋势,AI驱动下多芯片方案如何突破性能与成本瓶颈

2025-09-28 08:49:57 3082次浏览

  

人工智能技术正驱动着芯片架构从单片SoC向多芯片方案演进。

在高端智能手机市场,先进封装技术已成为关键差异化因素,相比传统片上系统,它能提供更卓越的性能表现、更强的设计灵活性以及更快的产品上市周期。

虽然单片SoC凭借其紧凑尺寸、成熟工艺和成本优势,仍将是中低端移动设备的首选方案。但多芯片架构在AI推理应用方面展现出显著优势,能够更好地适应AI模型和通信标准的快速迭代。这要求OEM厂商和芯片制造商在设计周期和市场定位上做出战略调整。

新思科技移动业务负责人Hezi Saar指出:"面向物联网市场的SoC供应商必须开发具备AI功能的单片方案。若要进军中端移动市场,则需要提升芯片性能,这时既可沿用单片设计,也可通过多芯片技术进行扩展。但在高端领域,多芯片方案已成必然选择,它能更好地应对技术变革和缩短产品上市周期,这正是利润最丰 厚的市场。"

市场定位决定技术路线。Ansys专家Marc Swinnen分析:"虽然3D多芯片技术在移动领域应用速度不及HPC芯片,但已成为明确趋势。低端设备受成本限制,仍需专注于单芯片集成,实现小尺寸、低功耗和高性能的平衡。"

单片SoC集成了处理器核心、存储系统、各类接口等完整功能模块,具有信号传输距离短、功耗低、散热简单等优势,仍是物联网设备的理想选择。Synaptics产品经理Ananda Roy强调:"真正的单芯片解决方案能简化客户集成流程,我们正致力于将多种技术整合到单一芯片中。"

高端市场则呈现不同景象。Cadence专家Mick Posner解释道:"通过先进封装技术连接多个计算引擎,不仅能提升性能,还能实现CPU、GPU与专用加速器的灵活组合。3D堆叠技术支持异构集成,各芯片可采用最适合其功能的制程节点,在性能与成本间取得最佳平衡。"

随着工艺微缩红利减弱,移动市场也开始采用2.5D系统。Synopsys的Saar指出:"2.5D技术具有高效率、短距离传输优势,允许不同工艺芯片协同工作。在向2nm GAA工艺迈进时,多芯片方案能有效应对设计周期长、规格多变等挑战。"

多芯片架构还支持灵活的AI部署策略。Saar补充说:"厂商可根据市场需求,选择集成AI加速器或采用独立芯片方案。这种模块化设计使同一基础芯片能服务于从功能手机到高端PC的多个市场。"

在模拟/数字混合信号处理方面,多芯片方案同样优势明显。Synaptics产品专家Sam Toba以可折叠屏触控芯片为例:"我们将模拟传感与数字处理分置不同芯片,采用RISC-V内核处理复杂算法,显著提升了系统性能。"

内存和通信标准的快速演进也推动着架构革新。Fraunhofer IIS专家Andy Heinig指出:"支持多代通信协议需要极高的能效设计,这促使专用处理器和异构集成方案兴起。"

功耗优化始终是移动设计的核心课题。Imagination技术专家Kristof Beets介绍:"通过重构GPU架构,采用轻量级流水线和数据重用策略,我们实现了显著的能效提升。"英飞凌开发的28nm eSIM方案则从另一个维度降低了系统功耗。

市场策略最终决定技术路线。Sa ar总结道:"垂直整合厂商可以定制专属方案,而新进玩家则需要采取差异化战略。在这个竞争激烈的市场,成功的芯片设计必须精准匹配目标用户需求和价格定位。"

随着AI应用爆发式增长和通信技术持续演进,移动芯片架构正经历深刻变革,多芯片方案凭借其灵活性和扩展性,正在高端市场确立主导地位,同时推动着整个半导体产业的技术创新。

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- 广告创意与定向:确保广告创意能够引起用户的兴趣,同时通过精准的定向投放,提高广告的转化率。

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