什麼是 CPU Chiplets？

從歷史上看，CPU 根據非正式的“摩爾定律”迅速提高了性能。摩爾定律觀察到處理器中的晶體管數量以及處理器的處理能力大約每兩年翻一番。

摩爾定律自 1965 年首次提出以來，幾十年來一直保持一致，這主要是由於處理器製造商在製造晶體管的尺寸方面不斷取得進步。縮小處理器晶體管尺寸可以提高性能，因為更多的晶體管可以放入更小的空間，而且更小的組件更節能。

摩爾定律已死

但實際上，摩爾定律永遠不會成立，因為組件越小，就越難縮小它們。自 2010 年以來，在 14 納米和 10 納米尺度上——即十億分之一米——處理器製造商已經開始陷入物理可能的邊緣。處理器製造商一直在努力繼續將工藝尺寸縮小到 10 納米以下，儘管截至 2020 年已有一些 7 納米芯片可用，而 5 納米芯片正處於設計階段。

為了解決工藝收縮不足的問題，處理器製造商不得不使用其他方法來繼續提高處理器性能。其中一種方法就是製造更大的處理器。

屈服

創建像這樣極其複雜的處理器的問題之一是該過程的良率不是 100%。一些製造出來的處理器在製造的時候就是有問題，需要扔掉。在製造更大的處理器時，更大的面積意味著每個芯片有更高的機會出現需要將其丟棄的缺陷。

處理器是批量製造的，單個矽片上有許多處理器。例如，如果這些晶圓平均每個包含 20 個錯誤，那麼每個晶圓將需要丟棄大約 20 個處理器。使用小型 CPU 設計，單個晶圓上可能有 100 個處理器；損失 20 並不好，但 80% 的收益率應該是有利可圖的。但是，對於更大的設計，您無法在單個晶圓上安裝那麼多處理器，一個晶圓上可能只能安裝 50 個更大的處理器。失去這 50 人中的 20 人會更加痛苦，而且盈利的可能性要小得多。

注意：此示例中的值僅用於演示目的，並不一定代表實際產量。

小芯片

為了解決這個問題，處理器製造商已經將一些功能和組件分離到一個或多個單獨的芯片中，儘管它們保持在相同的整體封裝中。這些分離的芯片比單個單片芯片小，被稱為“小芯片”。

每個單獨的小芯片甚至不需要使用相同的工藝節點。完全有可能在同一個整體封裝中同時擁有基於 7 nm 和 14 nm 的小芯片。使用不同的工藝節點有助於節省成本，因為製造更大的節點更容易，而且由於技術不那麼前沿，產量通常更高。

提示：工藝節點是用來指代所使用晶體管規模的術語。

例如，在 AMD 的第二代 EPYC 服務器 CPU 中，CPU 處理器內核分為八個獨立的小芯片，每個小芯片都使用 7 納米處理器節點。單獨的 14 nm 節點小芯片也用於處理小芯片的 I/O 或輸入/輸出以及整個 CPU 封裝。

英特爾正在將其未來的一些 CPU 設計為具有兩個獨立的 CPU 處理器芯片，每個芯片都運行在不同的工藝節點上。這個想法是，較舊的儲藏室節點可用於功耗要求較低的任務，而當需要最大性能時，可使用較新的較小節點 CPU 內核。使用拆分處理節點的設計對英特爾特別有幫助，英特爾一直在努力為其 10 納米工藝實現可接受的良率