2025年Chiplet峰会：技术要点汇总

芝能智芯出品

2025 年 Chiplet 峰会展示了 Chiplet 技术的最新成果，Arm、Numem和Keysight等公司宣布了重要进展，包括Chiplet系统架构、内存技术革新和互连设计优化。

通过推动标准化和增强性能，这些创新正在重新定义Chiplet技术在高性能计算、人工智能和其他关键领域的角色。

● Arm：Chiplet系统架构（CSA）的发布

在最近的峰会上，Arm推出了首个公开规范的Chiplet系统架构（CSA），通过优化设计可制造性和提高系统灵活性来推动芯片技术的发展。

CSA通过模块化设计实现了多项创新：

◎  将计算和I/O芯片组分开管理，计算芯片组集成了高性能的Arm处理元件，而I/O芯片组专注于外设和外部设备的连接；

◎  CSA遵循现有标准如PCIe和CXL，确保与当前通信和内存一致性协议的兼容性，并支持调试和跟踪功能；

◎  该架构还支持多角色芯片设计，能够灵活适应不同领域的功能需求。

通过与全球60多家公司（包括Synopsys、西门子、Cadence等）的合作，Arm不仅为Chiplet设计的标准化铺平了道路，还强化了生态系统的建设。

CSA的意义不仅在于技术实现，更在于其能够显著降低开发成本、提升产量并促进技术重用，从而为整个行业带来深远影响。

● Numem：NuRAM与SmartMem的技术突破

Numem推出了基于NuRAM和SmartMem技术的内存子系统，显著提升了内存带宽和功耗效率。

◎  NuRAM采用MRAM技术，与传统的SRAM相比，待机功耗降低了100倍，同时带宽提升了4到6倍，特别适用于高性能计算（HPC）和人工智能（AI）工作负载。

此外，NuRAM的模块化堆栈设计支持每堆栈高达4TB/s的内存带宽，这一性能大幅超越了当前的HBM4和UCIe技术，进一步满足了未来数据密集型应用的需求。

◎  SmartMem技术则通过可编程功率设置、自测能力和优化的数据处理，增强了内存管理能力，提供了更高的灵活性和可靠性。这些创新不仅提升了系统的整体性能和能效，还为高带宽存储和低功耗计算奠定了新的基础。

Numem的技术展示充分体现了内存子系统在Chiplet设计中的重要性，并展示了其在未来计算架构中的巨大潜力。

● Keysight：Chiplet PHY Designer的进化

Keysight 发布的 Chiplet PHY Designer 2025 为芯片设计带来了更强大的支持。在芯片设计过程中，确保高速数字芯片设计的信号完整性、符合相关标准以及缩短产品上市时间是关键挑战。

该平台符合 UCIe 2.0 和开放计算项目线束（BoW）标准，能够简化先进 2.5D/3D 或层压封装设计的硅前验证，通过系统信号完整性分析和误码率（BER）评估等功能，提高了模拟精度，还能对先进时钟方案进行精确分析，实现高速互连中的精确同步 。

通过加速合规性测试，包括电压传递函数（VTF）评估，该平台实现了仿真工作流程自动化，有效缩短了产品上市时间。

这不仅帮助芯片设计公司节省了大量的时间和成本，还能让产品更快地推向市场，抢占市场先机，提升企业在激烈市场竞争中的优势。

今年峰会的主题围绕Chiplet设计的标准化展开，包括CSA和UCIe等协议的广泛采用，标准化带来了显著的优势。

◎  如提高互操作性，通过统一接口规范降低整合复杂性，为不同供应商的Chiplet产品无缝集成奠定基础；

◎  优化成本与效率，通过模块化设计和资源共享减少重复开发成本，提升芯片制造的经济效益；

◎  促进生态系统协作，支持厂商间的协作研发，避免因技术孤岛导致的产业分化。

然而，推动标准化仍需克服技术实现和市场采纳的难题，特别是在高性能计算和AI领域对更复杂需求的适配上。

随着AI、5G/6G和HPC等领域对算力需求的激增，Chiplet设计面临内存瓶颈、电气层分析和生产良率等挑战。

◎  高带宽存储需求快速增长，传统内存技术难以跟上数据传输速率的提升，Numem的NuRAM提供了潜在解决方案，但仍需验证其在大规模生产中的可行性。

◎  互连信号完整性是Chiplet封装中的核心难题，Keysight的分析工具提供了重要技术支持，但标准化合规测试的实施仍需进一步优化。

◎  Chiplet的分解式制造要求更高的生产精准度和设备支持，在成本与良率之间找到平衡仍是产业界需要解决的问题。

分解式计算展示了广阔的技术潜力，其最终价值将取决于批量生产能力、应用场景扩展和跨国协作等因素。从实验室概念验证到大规模生产仍需时间，尤其是内存子系统和高带宽互连设计的量产挑战较大。

随着AI和5G技术的普及，Chiplet技术将进入更多垂直领域，如自动驾驶、云计算和物联网。

生态系统的成功需要全球厂商协同努力，尤其是在标准制定和技术共享方面。通过持续的技术创新和跨行业的紧密合作，Chiplet设计有望在未来几年内从实验室走向量产，并在全球半导体产业链中发挥重要作用。

2025年Chiplet峰会展示了分解式计算的巨大潜力。从Arm的CSA架构到Numem的NuRAM技术，再到Keysight的Chiplet PHY Designer，这些创新正共同推动半导体行业进入一个以模块化设计为核心的新纪元。