登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《七芯片巨头组建UXL基金会为异构计算制定开源标准》

  • 来源专题：集成电路
  • 编译者： 李衍
  • 发布时间：2023-09-22

  • 9月19日，Linux基金会宣布成立“统一加速（Unified Acceleration，UXL）基金会”，旨在通过一个由七家行业领导者组成的跨行业团队，提供开源标准加速器编程模型以简化高性能、跨平台计算应用程序的开发，继而实现为所有加速器培育一个多架构和多供应商编程平台的最终目标[1]。Linux基金会是一个非盈利性联盟，其目的在于协调和推动Linux系统的发展，以及宣传、保护和规范Linux。

    UXL基金会的始创成员包括英国安谋公司（Arm）、日本富士通公司（Fujitsu）、美国谷歌云公司（Google Cloud）、英国幻想科技公司（Imagination Technologies）、美国英特尔公司（Intel）、美国高通公司（Qualcomm）和韩国三星公司（Samsung）。UXL基金会将这七家行业领导者聚集在一起，推动开源协作和跨架构统一编程模型的开发。英特尔和ARM也将此视为在人工智能应用中使用人工智能图形处理单元（GPU）取代英伟达人工智能芯片的机会。

    UXL基金会是Khronos、SYCL、oneAPI等开放式标准的演变发展[2]。其中，oneAPI由美国英特尔公司于2018年底推出，是一个跨行业、开放、基于标准、统一的编程模型，致力于简化跨架构（如CPU、GPU、FPGA和专用加速器）模型的开发过程。2021年11月12日，在北京举行的第三届中国超级算力大会（ChinaSC 2021）上，英特尔宣布与中国科学院计算技术研究所结成战略合作伙伴关系，共同建立中国首个oneAPI卓越中心，以扩大oneAPI对中国本土国产硬件的支持及使用oneAPI来开发全栈式开源软件[3]。基于许多开源项目和开源社区的贡献，UXL基金会的成立标志着驱动创新以及在整个行业实施oneAPI规范的下一个关键步骤。

    英特尔公司表示，Linux和GNU自由操作系统通过开源和标准改变了CPU软件堆栈，涵盖了嵌入式云计算的所有内容。作为UXL基金会的创始成员，英特尔相信开源和标准对于GPU和其他加速器创建跨平台软件堆栈至关重要，这也将成为下一代计算和数据密集型应用程序的基础。英特尔将向UXL基金会贡献oneAPI规范，以帮助推动跨架构的跨平台开发[4]。



    [1] https://www.linuxfoundation.org/press/announcing-unified-acceleration-foundation-uxl

    [2] https://www.eenewseurope.com/en/uxl-looks-to-standardise-heterogeneous-compute/

    [3] https://www.cls.cn/detail/873408

    [4] https://www.eet-china.com/mp/a253331.html



  • 原文来源：https://www.eenewseurope.com/en/uxl-looks-to-standardise-heterogeneous-compute/
525浏览量
原文链接
相关报告

  • 《洞见 | 先进封装标准要统一，芯片三巨头谁答应？》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2024-07-29
    • 最近，有专家呼吁业界尽早统一封测技术标准，特别是先进封装。 SEMI日本办事处总裁Jim Hamajima表示，芯片行业需要更多后端生产流程的国际标准，以使英特尔和台积电等晶圆厂能够更有效地提高产能。 当前，台积电、英特尔等公司都在建设自家的先进芯片封装技术体系和生态系统，都在使用不同的标准，这样的话，生产效率并不高。Jim Hamajima表示，包括芯片封装和测试在内的后端工艺比芯片制造的前端工艺（如光刻）更加“分裂”，而光刻等前端工艺广泛使用了SEMI制定的标准。他认为，随着公司追求更强大的芯片，这可能会影响行业的利润水平。 01芯片制造门槛高，标准易统一 芯片制造是半导体产业门槛最高的板块，投资高、玩家少。目前，在先进制程芯片制造领域，仅剩下台积电、三星和英特尔这三家了。芯片制造过程需要2000多道工序，可以分为8大步骤，包括：光刻、刻蚀、化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、离子注入（Ion Implant）、化学机械研磨（CMP）、清洗、晶圆切割（Die Saw）。 2000多道工艺流程中蕴藏着晶圆厂的智慧、核心技术和雄厚的财力，技术含量非常高，且需要长年的积累，并不是购买了先进的设备，就能造出合格的芯片。当然，先进的设备也很重要，巧妇难为无米之炊嘛。 由于投资巨大，技术含量非常高，特别是较为先进的制程工艺，企业进入的资金和技术门槛高，使得玩家比较少，而且，随着先进制程发展到3nm、2nm，门槛就更高了，且向前发展和演进的难度超高，仅有的几个玩家做起来也很吃力。在这种情况下，很难出现百花齐放的局面，统一标准就相对容易，且能使用较长时间。 02封装测试新标准之争 封装测试是芯片生产的最后一环，多数情况下，封装测试的技术含量和实现难度比前端的芯片制造低。但芯片封装也是有标准的，这些标准相对较多，且变化也比前端的芯片制造标准快，特别是芯片正朝着高集成度、小特征尺寸和高I/O方向发展，对封装技术提出了更高要求，随着SiP及先进封装技术的出现和发展，需要重新定义芯片的封装和测试。 与此同时，由于前端芯片制造面临技术和工艺发展瓶颈（如摩尔定律的失效），使后端封装成为晶圆大厂眼中的决胜关键，近年来，各大晶圆厂都在积极投资研发先进封装技术。 综上，前端芯片制造工艺难以突破，后端的封装又相对容易，这两大因素共同促使新封装技术和标准涌现。全球范围内，先进封装的市场份额在2022年达到了47.2%，先进封装市场的增速超过了传统封装，预计到2026年，先进封装的市场份额将提升至50.2%。这种增长主要得益于AI和高性能计算领域的旺盛需求，这些领域对高集成度、高性能和低功耗芯片有着巨大的需求。 目前，先进封装技术仍然以倒装芯片（Flip-Chip）为主，3D堆叠和嵌入式基板封装（ED）的增长速度也非常快。此外，其它先进封装技术，如扇出型封装（Fan-Out）和晶圆级封装（WLCSP）也在市场上占据重要位置。这些封装技术在提高芯片性能和减少封装尺寸方面具有显著优势，广泛应用于智能手机和其它移动设备。 目前，先进封装应用最火的就是HBM内存。HBM通过逻辑芯片和多层DRAM堆叠来实现高速数据传输，每层之间通过硅通孔（TSV）和微凸点连接，突破了带宽瓶颈，成为Al训练芯片的首选。HBM内部的DRAM堆叠属于3D封装，而HBM与其它部分合封于硅中介层，属于2.5D封装。 在高科技产业，一流企业制定标准，二流企业执行标准。半导体业是典型代表。在先进芯片封装技术方面，大厂不仅遵守行业内的执行标准，还要超越这些标准，形成自己独特的标准和工艺，它们正在积极制定一系列规范和要求，包括工艺流程、设备参数、材料选择、质量控制等。这可以反映出芯片制造企业的技术水平和创新能力，有益于赢得客户、提升竞争力。还有一点很重要，那就是与传统封装测试工艺不同，先进封装的关键工艺需要在前端芯片制造平台上完成，是前道工序的延伸。这显然是台积电、三星和英特尔等晶圆大厂的先天优势，因此，它们开发先进封装工艺就更加顺理成章了。 目前来看，在先进封装技术商业化方面，台积电起步早，市场影响力也最大。当下，火爆的HBM内存主要采用台积电的CoWoS封装技术。CoWoS是台积电于2012年研发的一种2.5D封装技术，可分为CoW（chip on wafer）和oS（on substrate）两步，CoW是将计算核心、I/O die、HBM等裸片封装在硅中介层上，然后再把CoW裸片整体封装在基板（Substrate)上，即oS环节。CoWoS可以节省空间，实现HBM所需的高互联密度和短距离连接；还能将不同制程的芯片封装在一起，在满足Al、GPU等加速运算的需求的同时控制成本。 据Omdia统计，,2023年第三季度，英伟达售出近50万个A100和H100芯片，得益于人工智能和高性能计算的需求，英伟达当季在数据中心硬件上获得了145亿美元的收入。除了英伟达，AMD的最新AI GPU产品MI300也要采用台积电的CoWoS（2.5D）和SolC（3D）封装技术。庞大的需求量导致CoWoS产能供不应求。除了CoWoS，台积电还在开发新的封装技术，据报道，该晶圆代工龙头已经组建了专门的团队，切入专业封装测试厂（OSAT）过去多年来一直开发的FOPLP（Fan-out Panel Level Package）封装技术。 台积电开发的FOPLP可以看作是矩形CoWoS封装，目前主要针对以英伟达为主的AI GPU领域，具有单位成本更低、封装尺寸更大等优势。未来还可以进一步整合台积电3D Fabric平台上的其它技术，为2.5D/3D先进封装解决方案服务于高端产品应用铺路。 看到台积电在先进封装市场搞得风生水起，三星和英特尔要加把劲儿了。三星、英特尔也意识到了问题，纷纷投入新一代先进封装技术的开发工作。目前，三星自研的先进封装技术和服务包含I-Cube（2.5D），以及X-Cube（3D）等。对于智能手机或可穿戴设备等需要低功耗内存的应用，三星已提供面板级扇出型封装和晶圆级扇出型封装平台。三星的I-Cube封装技术有多个版本，其中，I-Cube S是一种异构技术，将一块逻辑芯片与一组HBM裸片水平放置在一个硅中介层上，可实现高算力、高带宽数据传输及低延迟，I-Cube E技术采用硅嵌入结构，拥有PLP（面板级封装技术）大尺寸、无硅通孔结构的RDL中介层等特点。H-Cube是一种混合载板结构，将ABF载板和 HDI（高密度互连）技术相结合，可在I-Cube 2.5D封装中实现较大封装尺寸。英特尔正在推广其嵌入式多芯片互连桥（EMIB）2.5D封装技术。结构简单、信号干扰低是EMIB的主要优势，应用这一技术，封装过程中无需制造覆盖整个芯片的硅中介层，以及遍布在硅中介层上的大量硅通孔，使用较小的硅桥在裸片间进行互联即可。与普通封装技术相比，EMIB由芯片I/O至封装引脚连接并未发生变化，无需再通过硅通孔或硅中介层进行走线。这种架构和工艺，不仅可以降低不同裸片间的传输延时，还减少了信号传输干扰。由于三星和英特尔的先进制程（5nm以下）市场影响力和商业化水平明显弱于台积电，在这种情况下，对前端芯片制造工艺和平台依赖度很高的先进封装技术，就很难打开局面，赚钱能力有限。由于先进封装的市占率越来越大，晶圆厂又有先天发展优势，这就使传统OSAT封测厂有些尴尬，发展脚步不如台积电那么顺畅。台积电在先进封装领域的强势地位，促使其将更多资源投向先进封装技术和服务，以进一步巩固市场地位。这可能会使OSAT企业的机会越来越少。 日月光投控、安靠科技等传统OSAT大厂并不会坐以待毙。就广义上的先进封装而言，传统OSAT依然占据着较大的市场份额，据Yole统计，2022年，先进封装市场，OSAT的市场份额为65.1%，IDM的市场份额为22.6%，晶圆代工厂的市场份额为12.3%。其中，日月光占比最高，达到25.0%，安靠占比12.4%，台积电占比12.3%，三星占比9.4%，英特尔占比6.7%。然而，IDM和晶圆代工厂主攻高端3D封装，而OSAT普遍较为传统，主攻中低端倒装、晶圆级封装，这在AI用处理器和HBM内存快速发展的当下，发展的势在IDM和晶圆代工厂一边，要想赶上发展潮流，OSAT封测厂必须将更多资源投向高端封装工艺和服务。 以封测龙头企业日月光为例，正在开发新的封装技术，如扇出型基板上晶圆封裝（FOCoS）。FOCoS是一种安装在高引脚数球栅阵列 (BGA) 基板上的扇出封装倒装芯片技术，扇出封装具有重新分布层（RDL），允许在多个芯片之间构建更短芯片到芯片 (D2D) 互连，倒装芯片安装到BGA基板上。 FOCoS-CF由两个面朝下的ASIC小芯片组成，通过Cu通孔直接与RDL连接，硅裸片和扇出RDL之间没有微凸块。FOCoS-CL中，ASIC裸片和两个HBM通过RDL和Cu微凸块连接。FOCoS-Bridge使用硅桥芯片嵌入扇出RDL层连通ASIC和HBM。为了赶上先进封装热潮，日月光投控财务长董宏思指出，面对当前市场的需求，将增加2024年的资本支出，在2023年15亿美元的基础上提高一倍。其中，封装支出占比约53%，测试支出占比约38%。先进封装是投资重点。 03中国大陆封测厂加紧跟上 在先进封装发展如火如荼的当下，中国大陆相关企业也在开发相关技术，争取跟上产业发展脚步。长电科技是中国大陆封装行业的领军企业，该公司正在开发XDFOI技术（2.5D超高密扇出型封装）。 该封装技术可以将不同功能的裸片整合在系统封装内，特别适用于对集成度和算力要求较高的应用，如FPGA、CPU、GPU和5G网络芯片。XDFOI技术不仅可以提高集成度，还可以提升性能和功率效率。通富微电的VISionS技术能够实现多层布线，将不同工艺和功能的Chiplet小芯片高密度集成，提供晶圆级和基板级封装解决方案。该公司已经实现了堆叠NAND Flash和LPDDR封装的量产，其3D存储封装技术处于国内领先水平。 华天科技推出了3D Matrix技术，集成了硅通孔、eSiFo（Fan-out）和3D SIP等先进封装技术，Fan-out技术通过在基板上刻蚀挖槽，将芯片放置在凹槽内，再进行重新布线和封装，显著提高了封装密度和性能。此外，华为、比亚迪半导体、阿里巴巴等产业链多个环节上的企业，在封装设计、应用和市场推广等方面发挥着重要作用。
    178浏览量
    原文链接

  • 《到2025年制定30项以上汽车芯片重点标准》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2023-03-31
    • 据工业和信息化部官网消息，工业和信息化部组织有关单位编制完成了《国家汽车芯片标准体系建设指南（2023版）》（征求意见稿），现公开征求社会各界意见。公示时间为2023年3月28日－2023年4月28日。 《国家汽车芯片标准体系建设指南（2023版）》（征求意见稿）旨在为系统部署和科学规划汽车芯片标准化工作，引领和规范汽车芯片技术研发和匹配应用，推动汽车芯片产业的健康可持续发展。 汽车芯片标准体系规范对象包括汽车用集成电路、分立器件、传感器和光电子等元器件及模块。据《国家汽车芯片标准体系建设指南（2023版）》（征求意见稿）指出，到2025年，制定30项以上汽车芯片重点标准，涵盖环境及可靠性、电磁兼容、功能安全及信息安全等通用要求，控制芯片、计算芯片、存储芯片、功率芯片及通信芯片等重点产品与应用技术要求，以及整车及关键系统匹配试验方法，以引导和规范汽车芯片产品实现安全、可靠和高效应用。到2030年，制定70项以上汽车芯片相关标准，实现基础、通用要求、产品与技术应用以及匹配试验等重点领域均有标准支撑，加快推动汽车芯片技术和产品健康发展。
    107浏览量
    原文链接