小芯片
關注創建者：平頭叔 創建時間：2023-06-06
小芯片的視頻教程
午芯高科國產首款“電容式”超高分辨率MEMS氣壓計芯片率先上市時間？
據麥姆斯咨詢報道，近日，中國芯片企業午芯高科技有限公司（簡稱“午芯高科”）宣布在全球范圍內推出基于其SWOT開發平臺的“電容式”MEMS高性能數字氣壓傳感器——WXP380，相比傳統MEMS傳感器芯片，其創新的WXP380實現了芯片面積小、性能參數優異且一致性好、成本低等優點。
免費
查看
小芯片的實例教程
目前，基于小芯片的設計專門用于高端產品，而不是日常設計。即便如此，構建基于小芯片的模型也需要幾個部分。只有少數大公司擁有所需的內部專業知識和能力，其中大部分是專有的。
這將基于小芯片的方法的采用限制在少數人身上。但現在，行業正在努力使基于小芯片的設計更易于訪問。這些努力包括：
ASE、AMD、Arm、谷歌、英特爾、Meta、微軟、高通、三星和臺積電組成了一個新的小芯片聯盟。該小組發布了一種新的開放式裸片到裸片互連規范，使小芯片能夠在封裝中相互通信。
開放域特定架構 (ODSA) 子項目正在對類似技術進行最后的潤色。ODSA 還剛剛發布了一個新的成本分析工具，它有助于確定給定的基于小芯片的設計是否可行。
幾家封裝公司正在開發制造技術，以將基于小芯片的設計投入生產。
小芯片具有挑戰性
通常，要開發基于小芯片的設計，第一步是定義產品。然后，提出的基于小芯片的設計需要幾個部分，例如產品架構、已知良好的芯片 (KGD) 和芯片到芯片的互連。它還需要完善的制造策略。
KGD 是設計中使用的裸片或小芯片。芯片到芯片互連允許小芯片在設計中相互通信。通過開發或采購這些部件，芯片客戶可以開發基于小芯片的設計，至少在紙面上是這樣。
但最大的問題是該設計是否可行或具有成本效益。這可能是一個主要的絆腳石，阻止了對風險不利的芯片客戶考慮小芯片。
為了幫助這里的客戶，ODSA 發布了一個成本分析軟件工具，其中包括開發基于小芯片的設計所涉及的所有可能組件和成本的電子表格。
“沒有通用規則說你應該總是做小芯片，或者你不應該做。這一切都取決于特定的應用程序，”谷歌的Mudasir Ahmad說。“我們需要一個可用于每個應用程序的模型來提供反饋。
展開 另一個是芯片已經達到了它們的尺寸極限。光刻工具只能圖案化大約 850 平方毫米的區域，這大約是頂級 Nvidia GPU 的大小。
幾年來，片上系統的開發人員已經開始將他們越來越大的設計分解成更小的小芯片，并將它們在同一個封裝內鏈接在一起，以有效增加硅面積及其他優勢。在 CPU 中，這些鏈接大多是所謂的 2.5D，其中小芯片彼此并排設置，并使用短而密集的互連連接。由于大多數主要制造商已就 2.5D 小芯片到小芯片通信標準達成一致，這種集成的勢頭可能只會增長。
但是，要像在同一個芯片上一樣將真正大量的數據傳輸出去，您需要更短、更密集的連接，而這只能通過將一個芯片堆疊在另一個芯片上來實現。面對面連接兩個芯片可能意味著每平方毫米有數千個連接。
它需要大量的創新才能使其發揮作用。工程師必須弄清楚如何防止堆棧中一個芯片的熱量殺死另一個芯片，決定哪些功能應該去哪里以及應該如何制造，防止偶爾出現的壞小芯片導致大量昂貴的啞系統，并處理隨之而來的是一次解決所有這些問題的復雜性。
以下是三個示例，從相當簡單到令人困惑的復雜，展示了 3D 堆疊現在的位置：
AMD 的 Zen 3
AMD 的 3D V-Cache 技術將一個 64 兆字節的 SRAM 緩存 [紅色] 和兩個空白結構小芯片連接到 Zen 3 計算小芯片上。
長期以來，PC 都提供了添加更多內存的選項，從而為超大型應用程序和數據繁重的工作提供更快的速度。
展開 然而，英特爾表示，采用 3D Foveros 封裝生產的芯片與標準單片（單芯片）芯片設計相比具有極強的價格競爭力——在某些情況下甚至可能更便宜。
英特爾將 Foveros 芯片設計為盡可能低的成本，并且仍能實現公司的電氣和性能目標——它是 Meteor Lake 封裝中最便宜的芯片。英特爾尚未共享 Foveros 互連/基礎tile的速度和饋送，但表示這些接口可以在無源配置中以“multiple GHz”運行（該聲明還暗示英特爾已經在開發中的interposer的有源版本） . 因此，Foveros 不會產生任何需要設計折衷的帶寬或延遲限制。英特爾還希望該設計在性能和成本方面都能很好地擴展，這意味著它可以為其他細分市場提供價值優化設計或以性能為導向的變體。
當我們看他們更大的遠景時，我們會看到真正的節省。由于良率問題，隨著行業向更小的節點發展，尤其是單片設計，每個晶體管的前沿節點成本正呈指數級增長。此外，為較小的節點設計新的 IP 塊（如 I/O 接口）并不能為投資帶來太多回報。因此，在“足夠好”的傳統節點上重新使用非關鍵切片/小芯片可以節省時間、成本和開發資源，更不用說簡化測試過程了。
對于單片芯片，英特爾必須連續測試不同的芯片元素，例如內存或 PCIe 接口，這可能是一個耗時的過程。相比之下，英特爾可以同時測試小芯片以節省時間。Foveros 在為特定 TDP 范圍設計芯片方面也具有優勢，因為可以根據設計需要定制不同的小芯片。
如果您認為這些觀點中的大多數聽起來很熟悉，那么您是對的——這些都是推動 AMD 在 2017 年走上小芯片之路的相同因素。AMD 并不是第一個使用基于小芯片的設計的公司，但它是第一個使用這種設計理念設計現代量產芯片的公司，因此英特爾在這項技術上有點晚了。
展開 小芯片與SiP
2.5D / 3D和扇出封裝并不是唯一的選擇。另外，有多種方法可以創建定制的先進封裝，即小芯片和SiP。
在小芯片中，客戶可以混合搭配芯片，并將它們連接到一個封裝中。基于小芯片的設計可以并入現有的封裝類型或新的體系結構中。
小芯片背后的想法是將較大的單片芯片分解為較小的管芯。據說這可以提高產量并降低成本。UMC技術開發副總裁GC Hung表示：“在許多情況下，可以在小芯片級和最終IC上優化芯片產量。” SoC設計的小芯片方法使架構師能夠選擇特定的硅技術，該技術最能滿足每個關鍵芯片功能的要求。性能驅動功能可以利用尖端的finFET技術。定制模擬可以在傳統技術上實現，而主流技術可以用于其余的設計。”
并非所有芯片設計都需要小芯片。對于許多應用而言，現有的軟件包就足夠了。并不是所有的IC供應商都擁有內部開發類似小芯片的設計組件。
仍然有一些公司開發了類似小芯片的設計。較新的版本正在研發中。但是開發這些產品具有挑戰性。例如，如果一個管芯的封裝有缺陷，則該產品可能會失效。
反過來，這需要一個完善的過程控制策略。KLA工業和客戶合作高級總監Chet Lenox表示：“向小芯片架構的轉變在先進封裝中帶來了許多檢查和計量方面的挑戰。” “首先，隨著越來越多的單個模具被集成，進來的模具質量要求變得越來越嚴格。這甚至在組裝之前就增加了對高度敏感的芯片級檢查，計量和分類的需求。其次，用于小芯片封裝工藝的設備的清潔度要求越來越嚴格，并開始接近我們在前端半導體制造中所使用的設備。”
除了小芯片，SiP也是可行的解決方案。
展開 小芯片與SiP
2.5D / 3D和扇出封裝并不是唯一的選擇。另外，有多種方法可以創建定制的先進封裝，即小芯片和SiP。
在小芯片中，客戶可以混合搭配芯片，并將它們連接到一個封裝中。基于小芯片的設計可以并入現有的封裝類型或新的體系結構中。
小芯片背后的想法是將較大的單片芯片分解為較小的管芯。據說這可以提高產量并降低成本。UMC技術開發副總裁GC Hung表示：“在許多情況下，可以在小芯片級和最終IC上優化芯片產量。” SoC設計的小芯片方法使架構師能夠選擇特定的硅技術，該技術最能滿足每個關鍵芯片功能的要求。性能驅動功能可以利用尖端的finFET技術。定制模擬可以在傳統技術上實現，而主流技術可以用于其余的設計。”
并非所有芯片設計都需要小芯片。對于許多應用而言，現有的軟件包就足夠了。并不是所有的IC供應商都擁有內部開發類似小芯片的設計組件。
仍然有一些公司開發了類似小芯片的設計。較新的版本正在研發中。但是開發這些產品具有挑戰性。例如，如果一個管芯的封裝有缺陷，則該產品可能會失效。
反過來，這需要一個完善的過程控制策略。KLA工業和客戶合作高級總監Chet Lenox表示：“向小芯片架構的轉變在先進封裝中帶來了許多檢查和計量方面的挑戰。” “首先，隨著越來越多的單個模具被集成，進來的模具質量要求變得越來越嚴格。這甚至在組裝之前就增加了對高度敏感的芯片級檢查，計量和分類的需求。其次，用于小芯片封裝工藝的設備的清潔度要求越來越嚴格，并開始接近我們在前端半導體制造中所使用的設備。”
除了小芯片，SiP也是可行的解決方案。
展開 
小芯片的相關專題、標簽、搜索
小芯片的最新內容
萬物皆輻射：紅外熱成像的 “源頭”
我們身邊的一切物體，只要溫度高于絕對零度（-273.15℃），都會持續向外輻射紅外能量 —— 小到手機芯片，大到工業鍋爐，甚至人體，都是 “紅外輻射源”。而且溫度越高，輻射的紅外能量越強：比如正常運行的電機外殼溫度約40℃，若內部線圈短路，溫度會飆升至 150℃以上，其輻射的紅外能量會瞬間增強數倍。
產品品牌：永嘉微電/VINKA
產品型號：VK1Q68D
封裝形式：QFN24L
產品年份：新年份
產品簡介：VK1Q68D是一種帶鍵盤掃描接口的數碼管或點陣LED驅動控制專用芯片。內部集成有3線串行接口、數據鎖存器、LED 驅動、鍵盤掃描等電路。SEG腳接LED陽極，GRID腳接LED陰極，可支持13SEGx4GRID、12SEGx5GRID、11SEGx6GRID、10SEGx7GRID
產品品牌：永嘉微電/VINKA
產品型號：VK1S68C
封裝形式：SSOP24
VK1S68C是一種帶鍵盤掃描接口的數碼管或點陣LED驅動控 制專用芯片，內部集成有3線串行接口、數據鎖存器、LED驅 動、鍵盤掃描等電路。SEG腳接LED陽極，GRID腳接LED陰 極，可支13SEG×4GRID、12SEG×5GRID、11SEG×6GRID、 10SEG×7GRID的點陣LED顯示面板
VK1620是一款顯示點數為128（32×4），存儲器映射的多功能LCD驅動器。VK1620的軟件配置特性使其適合于各種LCD的應用，包括LCD模塊和顯示子系統。主控器與VK1620通信只需要3到4條線由于采用了電容型偏置電壓充電泵，VK1620的操作電流非常的小。VK162X系列包括多款產品，適合不同的應用。LJQ8361
產品品牌：永嘉微電/VINKA
導通電阻（Rds(on)）?：指內部功率管的導通電阻，數值越小，芯片自身的功耗和發熱越低，效率越高。
?保護功能?：高端芯片會集成過溫保護（TSD）、過流保護（OCP）、欠壓鎖定（UVLO）等，這對提高系統可靠性至關重要。
VK1616是一種數碼管或點陣LED驅動控制專用芯片，內部集成有3線串行接口、數據鎖存器、LED驅動等電路。SEG腳接LED陽極，GRID腳接LED陰極，可支持7SEG×4GRID的點陣 LED顯示面板。采用SOP16/DIP16的封裝形式。LJQ7920
產品品牌：永嘉微電/VINKA
產品型號：VK1616
封裝形式：SOP16/DIP16
VK1603是三通道LED驅動控制專用電路，內部集成有MCU數字接口、數據鎖存器、LED高壓驅動等電路。通過外圍MCU控制實現該芯片的單獨輝度、級聯控制實現戶外大屏的彩色點陣發光控制。產品性能優良，質量可靠。ZXY6460
特點
? 單線數據傳輸
? 內置雙RC振蕩，并根據數據線上信號進行時鐘同步，在接受完本單元的數據后能自動將
?
VK1Q68D是一種帶鍵盤掃描接口的數碼管或點陣LED驅動控制專用芯片。內部集成有3線串 行接口、數據鎖存器、LED 驅動、鍵盤掃描等電路。SEG腳接LED陽極，GRID腳接LED陰極，可 支持13SEGx4GRID、12SEGx5GRID、11SEGx6GRID、10SEGx7GRID的點陣LED顯示面板，最大支 持10x2按鍵。適用于要求可靠、穩定和抗干擾能力強的產品。采用 QFN24L的封裝形式
概述
VK1603是三通道LED驅動控制專用電路，內部集成有MCU數字接口、數據鎖存器、LED高壓驅動等電路。通過外圍MCU控制實現該芯片的單獨輝度、級聯控制實現戶外大屏的彩色點陣發光控制。產品性能優良，質量可靠。ZXY6376
特點
? 單線數據傳輸
? 內置雙RC振蕩，并根據數據線上信號進行時鐘同步，在接受完本單元的數據后能自動將
?
以導熱為例，當傳熱面積很小時，傳遞相同的熱量，導熱系數越高，需要的溫差越小。當前，芯片尺寸越來越小，發熱量越來越大，如將這些熱量轉移到一定位置所“耗費”的溫差也越來越大。為緩解這一趨勢，人們不斷采用更高導熱系數的材料制成傳熱通路。但這些材料的導熱系數多數在~102 W/(m?K)，即便是石墨片，也僅~1000W/(m?K)。
