成真公司全力推廣邏輯硬碟及現場可程式化多晶片封裝 智慧應用 影音
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成真公司全力推廣邏輯硬碟及現場可程式化多晶片封裝

  • 林佩瑩台北

FPGA晶片標準化後,其大部分面積都成為規則的邏輯方塊陣列(logic block array),就像DRAM晶片記憶方塊陣列(memory block array)一樣。成真

FPGA晶片標準化後,其大部分面積都成為規則的邏輯方塊陣列(logic block array),就像DRAM晶片記憶方塊陣列(memory block array)一樣。成真

成真公司2023年參加SEMICON TAIWAN國際半導體展後,獲得業界不少的迴響。許多公司對於成真推廣的邏輯硬碟(Logic Drive)及現場可程式化多晶片封裝(Field Programmable Multi-Chip Package;FPMCP)都表示高度的興趣,紛紛前來公司做進一步洽談。

成真正積極計畫實現邏輯硬碟。鍳於採用10奈米以下的IC先進製程開發晶片的NRE(Non-recurring engineering)太高,開發時程長,非一般晶片創新者可以使用。成真於2016年提出邏輯硬碟的構想,期望提供一個大眾創新平台(Public Innovation Platform)讓99%的平民大眾可以參與1%貴族的遊戲。

10奈米以下先進製程技術所製造的FPGA晶片適合用來實現邏輯硬碟的願景,因為10奈米以下的先進製程具備了單一晶片的電晶體數目超過百億、金屬連線可達到15層以及電源電壓低於0.7伏特等優點。邏輯硬碟用先進封裝技術(例如台積電的CoWoS或InFO,Intel的EMIB)將一顆或數顆10奈米以下的標準大宗FPGA小晶片(standard commodity FPGA chiplet)封裝連結在一起,同時在此封裝內加入一顆非揮發性記憶體(Non-Volatile Memory;NVM)晶片(例如快閃記憶體晶片),記住FPGA晶片的組態數據(configuration data),使邏輯硬碟成為非揮發性(non-volatile)現場可程式化的標準大宗產品,當成ASIC晶片來販售。

成真公司的邏輯硬碟是否成真,要看FPGA晶片有沒有標準化。FPGA晶片標準化後,晶片成本就會大幅降低,讓FPGA晶片變成像DRAM晶片一樣的標準化大宗產品(standard commodity)。

何謂FPGA晶片標準化?成真提出FPGA晶片標準化的方法:(1) 保留FPGA晶片內原本的可編程電路,將I/O電路與控制電路移出來,形成新晶片 - I/O晶片及控制晶片(也被封裝在邏輯硬碟內),使FPGA晶片的大部分面積都成為邏輯方塊陣列(logic block array),就像DRAM晶片的記憶方塊陣列(memory block array)一樣;(2) 針對FPGA晶片的尺寸,邏輯運算單元(logic cell)的線路及數量,I/O的位置、數量、電性及功能(包括驅動能力及阻抗,晶片間的傳輸介面(inter-chip communication))等特性,訂定共同標準規格,將FPGA晶片標準化。成真董事長林茂雄認為,是該把FPGA晶片標準化的時候了。

另外,成真也正與夥伴合作開發現場可程式化多晶片封裝(FPMCP)。在包含CPU、GPU、ASIC、SOC等晶片的多晶片封裝(Multi-Chip Package;MCP)內加入FPGA晶片和NVM晶片,藉由FPGA晶片的組態,將此MCP轉變成現場可程式化的FPMCP;而NVM晶片則是記憶FPGA晶片的組態,將FPMCP變成非揮發性(non-volatile)的FPMCP。

成真目前正在設計FPGA/NVM封裝元件,將FPGA晶片與NVM晶片封裝在一起,提供給客戶使用,使多晶片封裝變成非揮發性的、現場可程式化的多晶片封裝。成真正在尋求對此FPGA/NVM封裝元件的應用有興趣的合作夥伴。

藉由FPGA晶片的組態,將此多晶片封裝轉變成現場可程式化多晶片封裝;而NVM晶片則是記憶FPGA晶片的組態,將FPMCP變成非揮發性(non-volatile)的FPMCP。成真

藉由FPGA晶片的組態,將此多晶片封裝轉變成現場可程式化多晶片封裝;而NVM晶片則是記憶FPGA晶片的組態,將FPMCP變成非揮發性(non-volatile)的FPMCP。成真

最後值得一提的是,在國際半導體展現場同時展示林茂雄著作的「摩爾旅程–電晶體數目爆增的神奇魔力」一書,也獲得好評,讀者都覺得受益良多,對於半導體晶片的前世今生及摩爾定律,有更深層的領悟。