2024年10月，比利时微电子研究中心（imec）宣布与多家行业巨头，包括安谋（Arm）、日月光（ASE）、BMW集团、博世（Bosch）、益华电脑、SiliconAuto、西门子、法雷奥（Valeo）、新思科技（Synopsys）、Cadence以及Tenstorrent，共同签署了一项旨在推动汽车小晶片（Chiplet）技术发展的计划——汽车小晶片计划（Automotive Chiplet Program, ACP）。
Imec表示，这项计划集结了横跨汽车制造业价值链的关键企业，致力于开展前所未有的联合竞争前研究（pre-competitive research）。这一合作旨在探索和评估哪些小晶片架构及封装技术最适合应用于汽车制造，以支持高性能计算并满足严格的安全标准。汽车小晶片计划（ACP）的核心目标是通过小晶片技术，帮助汽车制造商打造更具灵活性、性能更强且成本更低的车辆计算系统。
汽车制造技术的转型：从单片架构到Chiplet设计
自1970年代晚期以来，汽车制造商逐渐将晶片技术融入其产品中。然而，随着车辆对高性能运算的需求日益增加，传统的单片式晶片架构已无法有效应对这些需求。先进驾驶辅助系统（ADAS）、车载信息娱乐系统（IVI）等新技术的发展，都对汽车的计算能力提出了更高的要求。
对此，Chiplet技术成为解决方案的关键。Chiplet是一种模块化的晶片设计，通过将专门执行特定功能的不同晶片模块进行整合，能够以更高的效率创建复杂的计算系统。Imec的汽车技术副总裁Bart Placklé解释道：“Chiplet技术的引入标志着车辆中央计算机设计的颠覆性转变，与传统单片式设计相比，其优势显著。”
Chiplet技术的优势：灵活性、成本效益与性能优化
Chiplet的最大优势之一在于它提供了更高的设计灵活性。汽车制造商可以更快地对市场需求做出反应，通过Chiplet技术实现快速定制和升级，而不会对整体系统产生重大影响。更为重要的是，Chiplet技术有助于缩短开发时间，降低研发成本。
然而，Placklé强调，如果汽车制造商单独尝试引入Chiplet架构，其高昂的费用可能会令这一技术望而却步。因此，汽车小晶片计划的商用可行性取决于行业各方能否围绕一套标准达成一致，使制造商能够从市场上采购通用的Chiplet，并将其与专有晶片整合，从而构建独特的产品。
尽管Chiplet技术拥有巨大潜力，但汽车行业在应用该技术时也面临诸多挑战。首先，汽车计算系统必须能够在10到15年的使用寿命内持续保持高性能运行，这对Chiplet设计提出了严苛的可靠性和安全要求。此外，电池寿命和能源效率也是汽车厂商关注的重点，Chiplet架构必须在这方面有优异表现，方能在行业内广泛推广。
另一方面，成本控制同样是一个重要考量。汽车制造商需要找到平衡点，在提高性能的同时尽量控制制造成本，确保Chiplet技术的商业化可行性。这些挑战也正是imec汽车小晶片计划（ACP）希望解决的主要议题。
Imec在先进2.5D和3D封装技术领域拥有世界领先的技术优势，并且通过汽车小晶片计划汇聚了来自汽车产业链各大领域的资源与专业知识。Placklé表示，Chiplet的灵敏性将使汽车生态系统能够快速适应市场的变化，并且通过灵活的元件整合，减少厂商绑定（vendor lock-in）的风险，提高供应链的弹性。
此外，Chiplet优化后的性能能够显著降低功耗，使紧凑型设备设计成为可能，从而进一步提升汽车计算系统的能源效率。
