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数据中心的浪浪山

2023-01-18 18:07

第三重山：芯

如果说供电效率、风冷液冷，是云数据中心机房基础设施的重要变化，那么芯片可能就是IT基础设施的重点关注对象。

2021年，由安谋科技独家冠名赞助的数字中国万里行，在考察贵州、内蒙古乌兰察布、和林格尔期间发现了一个新的现象——中国“芯”力量正在崛起，国产技术的成熟度和应用程度正在提升，追赶主流。阿里云的倚天710、AWS的Graviton、Ampere的Altra等，都获得了长足的发展与应用。

造成这一局面的原因很多，比如云全栈走向自主化，为中国“芯”提供了市场支撑；政务、金融、交通、电力、制造等行业的数字化加快，为中国“芯”提供了应用落地场景；x86与 Arm 并存，为中国“芯”基于新架构进行定制和优化提供了研发基础。

但必须指出的是，月亮都有暗面。中国“芯”崛起的背后，也要看到中国半导体领域还艰难中探索。

首先，是制程工艺的枷锁。我们知道，摩尔定律的延续是基于制程工艺的推进，然而半导体制程工艺的提升已经触达天花板很久了，跟不上芯片规格提升的速度。所以，云数据中心开始采用“堆CPU”的做法来提升机柜密度，但是靠堆料带来的性能提升是有边界的，不能止步于此。

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于是后摩尔时代，小芯片（Chiplet）开始被很多国产芯片厂商选中。这种新的芯片设计模式，可以把多个硅片封装在一起，组成一个芯片网络，x86 和 Arm 生态系统都在采用这项技术。但需要注意的是，目前的IP重用方法中，对IP的测试和验证已经有比较成熟的方法，但多个Chiplet封装后如何测试、良率怎么保证，还是中国“芯”必须解决的问题。

更主要的是，小芯片的封装依靠先进的封装技术，芯片I／O接口可以和封装协同设计并优化，对于芯片性能的提升非常重要。这就要求先进封装设计与芯片设计有较强的交互性，同时也对设计工具提出了一定的要求，我们知道，EDA工具一直是我国半导体领域的“软肋”之一，这一点不解决，在Chiplet越来越重要的当下，中国“芯”很难高枕无忧。

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