打造次世代效能的小晶片市场

我們利用本身在標準化方面的經驗,以及在多元生態系核心扮演的角色,協助 SoC 設計人員面向未來進行创新。小晶片可用於打造適合子系統的最佳化製程節點,不必使用昂貴的製程節點。创新者已經開始採用這種方法,而充滿活力的小晶片市場正蓄勢待發,為客製化晶片創造出靈活途徑,有助於降低成本,並使現有元件成為客製化晶片的建構基礎。

人工智慧时代的晶片设计转型
傳統摩爾定律持續擴展,已達到實體和經濟極限,而先進的封裝技術和小晶片架构的設計,則為半導體產業提供全新的创新契機。因此業界正轉向發展创新的晶片設計,例如客製化晶片及小晶片,以便持續提升效能和效率。
請下载《晶片新思維:奠定 AI 時代新基礎》報告,瞭解小晶片如何準備定義未來十年的技術创新。
挑战
实现互用性
由於不同的标準、相容性、测试和验证瓶颈,加上可扩充性和因应未来需求等因素,「诲谤补驳-补苍诲-诲谤辞辫」的可组合生态系存在重大技术障碍。
平衡成本的假设
小晶片整合產生的獨特挑战,就是如何在创新和成本效益之"間取得完美平衡。當降低部分成本時,其他成本則免不了會上升。因此需要在製造/設計、NRE、單位和包裝成本之"間做出取捨。
安全性
雖然小晶片技術帶來前所未有的创新機遇,但也帶來了全新的安全挑战。機警地考慮這類潛在的攻擊媒介,搭配各種主動的安全措施,將成為必要的基本要素,協助促進對小晶片架构系統的信任度,並防範半導體技術動態環境中的新興威脅。
熱潮 vs. 去碎片化
小晶片設計面臨的各項挑战,突顯出採取平衡方法的必要性,而業界必須謹慎行事,以防止因這股熱潮而形成非計畫中的碎片化。巧妙地重複運用單體系統的成功經驗、優先考慮標準化以及促進生態系協作,可發揮關鍵作用,協助確保小晶片技術成功整合到更廣泛的半導體領域。
日益增加的复杂度限制了设计自由度
小晶片領域中日益增加的複雜度,以及受限的設計自由度等挑战,突顯出這項技術革新的各種細微本質。在標準化與创新需求之"間取得平衡,是成功小晶片設計的核心所在,需要運用策略和協作方法,來駕馭現代半導體架构的複雜格局。
Arm 方法
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我們將協助合作伙伴試驗初期的小晶片設計,以及主要訴求為單一型態的市場。
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這可促成跨多個晶片的多廠商系統 (自訂接合和介面)。
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不久的将来,我们会看到藉由可重复使用的标準,将让小晶片能够用於原本没有打算使用的系统。
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我們的願景是「Arm 架构的開放小晶片市場」,並以可組合和可重複使用的解決方案 (例如 PCB 層級整合) 使其完備。
标準将快速促成蓬勃发展的小晶片生态系
為了真正掌握这项技术带来的机会,达到第叁阶段至关重要:但如果没有对标準化进行重大且集中的合作和投资,这一切就不会实现。上述工作将使生态系能儘早展开需要好几年的开发时程,发展可重复使用的小晶片。
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雖然 Arm 已經提供做為小晶片生態系基礎的 IP 運算解決方案,但業界仍必須齊心協力定義系統層級功能,以避免碎片化。
小晶片系統架构
我們致力於標準化 Arm 生態系內部的小晶片類型和分區選項
Arm 正與合作伙伴合作分析和定義小晶片架构系統的最佳分區選項,最終目標是在多家供应商之"間提升元件 (實體設計 IP、軟 IP 等) 重複使用的程度,範圍涵蓋完整的小晶片。
第一份公开规格,目前共有超過 60 家合作伙伴參與 CSA 應用標準,涵蓋行動裝置、汽车到基礎設施等多個市場區塊。
AMBA
使用现有的完善标準持续演进发展,以实现小晶片市场
AMBA 近 30 年來一直是基本的開放產業標準。AXI 和 CHI 等 AMBA 規格已用於數十億個裝置。
我們正在開發 AMBA CHI 和 AMBA AXI 的晶片到晶片 (chip-to-chip) 版本,其中運用了現有成功的內建於晶片協定。

以 Arm 架构為基礎建構小晶片
雖然小晶片可能還需要多年時間才能獲得大眾市場採用,但 Arm 平台的彈性正為當今新興的小晶片市場提供支援:這是我們傳統的自然進展過程,協助合作伙伴取得所需的靈活彈性,快速建構客製化晶片解決方案。我們持續在日益複雜的環境中,提供產業所需的運算、效能效率和軟體解決方案。我們的解決方案和標準,已在現今的高效能基礎設施應用中獲得採用,汽车市場也很快就會採取同樣的方式。我們已經在 Arm 架构上,打造繁榮且多元化的小晶片生態系。
Arm 全面設計
Arm 全面設計生態系致力於以 Neoverse CSS 為基礎,順利無縫地供應客製化系統單晶片。其集合產業領導者加速和簡化基於 Neoverse CSS 系統的開發,包括 Arm 架构小晶片,協助推動發展進軍小晶片市場。
- Renesas ,採用 Arm 架构的先進封裝內小晶片整合技術。
- 聯發科技 (MediaTek) 與 NVIDIA 利用小晶片技術。
- AWS :最強大、最節能的 AWS 處理器,以小晶片技術為基礎。
- Socionext ,採用台積電 2 奈米矽晶技術開發创新的功耗最佳化 32 核心 CPU 小晶片。

新兴趋势
我們身為技術生態系的一份子,必須儘早為未來的運算需求做好準備,並與業界合作提前打造必要的 IP 和解決方案。
我們持續推出的一系列技術趨勢,強調各種新興技術帶來的機會和挑战,並提供指導協助您做好準備。