小芯片持续受到市场的关注，但要得到更加广泛的关注与支持，仍然存在一些挑战。
AMD、英特尔、台积电、Marvell等公司已经在使用小芯片模型这种高级的设计方法开发或推出设备。但因为缺乏生态系统支持等问题，小芯片的采用在业界受到了限制。针对这些问题，一些解决方案被陆续提出，一代工厂和OASTs（进行IC封装和测试的公司）正在制造些小芯片以推动整个产业链的发展。
对小芯片而言，主要是想通过将原先生产好的芯片集成到一个电路板上，达到减少产品开发时间和成本的目的。因此，一个芯片制造商可能有一个模块化芯片或小芯片的库。小芯片可以是不同工艺节点制造的芯片，客户可以混合搭配小芯片，并用die-to-die的互连方案将它们连接起来。
小芯片并不是一个新概念。多年以来，一些公司已经推出了类似小芯片的设计，该模型正在受到越来越多的关注。一般来说，业界会开发一个SoC片上系统，在这个系统上的每一个模块都需要使用相同的先进制造工艺和封装，但这一方法正在因为先进制程节点变得越来越复杂和昂贵。
一些公司在这条道路上持续前行，但还有许多公司在寻找其他的方法。开发系统级设计的另一种方法，借助高级封装组合复杂的芯片，小芯片是将芯片模块化的一种方法。
“我们还处在早期阶段，英特尔的以及其它同类产品将反应出这一技术的发展。每一个主要的代工厂都有其技术线路图，用来提升包括2.5D和3D的互连密度，”英特尔工艺产品集成总监Ramune Nagisetty说道。“在未来几年，我们将看到小芯片在2.5D和3D封装中的应用实现，也会看到它拓展到逻辑内存以及逻辑堆栈。”
英特尔和其他少数公司拥有开发这些产品的技术，但是还有许多公司还没有完全拥有这项技术，以至于他们需要发现这些技术并找到使用它们的方法，因此面临一些挑战：
最终目标是在内部或从多个其他供应商那里获得优质且可互操作的小芯片，这种模型仍在研究中。
第三方die-to-die的互连技术正在兴起，但还远远不够。
某些die-to-die的互连方案缺乏设计支持。
代工厂和OSAT将扮演主要角色，但是要找到具有IP和制造能力的供应商并不简单。
目前的工作是克服这些挑战，随着时间的推移，小芯片将不断发展。它不会替代传统的SoC，没有一项技术能满足所有需求，所以多架构依然有发展空间，许多人不会开发小芯片。
小芯片的应用和挑战几十年来，芯片制造商都是遵循摩尔定律，每隔18-24个月芯片性能就提升一倍，在这一定律下，供应商推出基于最新工艺的芯片，开发更高晶体管密度，更低价格的设备。
这一定律从16nm/14nm开始不再适用。集成电路设计和制造成本飞涨，全面提升节点的节奏开始从18个月延长到2.5年甚至更久。当然，并非所有的芯片都需要先进节点，也并非当前所有放在同一芯片上的组件都从缩放中受益。
小芯片能发挥的优势在于，一个较大的芯片可以分解成许多更小的芯片，并根据需要组合和匹配，小芯片能比一体式芯片成本更低，良率更高。
小芯片不是封装类型，是封装（packaging）技术的一部分。管芯能与小芯片一起集成到现有的封装类型，如2.5D或3D，扇出或多芯片模块（MCMs）。一些人可能会使用小芯片开发全新的体系结构。
所有的这些都取决于需求。UMC业务发展副总裁Walter Ng表示“这是一种架构方法。它是针对所需任务优化硅的解决方案和成本解决方案，所有这些都需要从性能，包括速度、功率和成本方面考虑，具体取决于我们采用的方法。”
还有一些不同的方法，例如，英特尔去年采用称为Foveros的小芯片方法，推出了3D CPU平台。该封装将10nm处理器内核与四个22nm处理器内核结合在一起。
AMD、Marvell和其他公司也已经开发了类似的芯片产品。通常，这些设计针对与当今2.5D封装技术相同的应用，例如AI和其他数据密集型工作负载。英特尔的Nagisetty表示：“ 中介层上的逻辑/内存可能是目前最常见的实现方式。在需要大量内存的高性能产品中，我们将看到使用基于小芯片的方法。”
但是，小芯片将不会占据主导地位。Nagisetty说：“设备的类型和数量正在不断增加。我认为并非所有产品都会采用基于小芯片的方法。在某些情况下，单片模具将是成本最低的选择。但是对于高性能产品，可以肯定地说，小芯片方法将成为一种规范，虽然这种技术还未成熟。”
英特尔和其他公司已准备就绪，可以开发相关产品。通常，要开发基于小芯片的产品，需要使用已知良好的裸片，EDA工具，die-to-die的互连技术以及制造技术。
“如果看看当今谁在进行基于小芯片的设计，它们往往是垂直集成的公司。他们拥有所有内部组件，” ASE的销售和业务开发高级总监Eelco Bergman说。“如果要把几块芯片‘缝合’在一起，则需要掌握有关每个芯片，其架构以及这些芯片上的物理和逻辑接口的大量详细信息。需要拥有能将不同芯片的共同设计联系在一起的EDA工具。”
并非所有公司都有内部组件，有一些是能够获得的，还有一些则还未准备好。当前面临的挑战是找到必要的零件并将其集成，这将花费时间和资源。
“小芯片现在似乎是最热门的话题。主要原因是由于边缘所需的应用和体系结构的多样性，” Veeco首席营销官Scott Kroeger说道。“如果正确使用，小芯片可以帮助解决这一问题。目前还有很多工作要做，主要的问题是如何才能将不同类型的芯片整合到一个设备中。”
要从哪里开始呢？对于许多设计服务公司而言，代工厂和OSAT可能是起点。一些代工厂不仅为代工，而且还提供各种封装服务，包括OSAT提供包装/组装服务。
一些公司已经在为小芯片时代做准备。例如，台积电正在开发一种称为集成芯片系统（SoIC）的技术，该技术可让小芯片为客户提供类似于3D的设计，台积电还拥有自己的die-to-die互连技术（Lipincon）。
其他代工厂和OSAT提供了各种高级封装类型，但它们并未开发自己的die-to-die互连方案。相反，代工厂和OSAT与正在开发第三方互连方案的各种组织合作，这项工作仍在进行中。
互连至关重要。Die-to-die的互连将一个裸片与另一个裸片封装在一起，每个裸片都包含一个带有物理接口的IP模块，具有公共接口的一个裸片可以通过短距离导线与另一个裸片进行通信。
许多公司开发了具有专有接口的互连，这意味着它们只可用于公司自己的设备。但是，为了扩大小芯片的采用范围，该行业需要使用开放接口进行互连，以使不同的芯片能够相互通信。
ASE的Bergman说：“如果业界希望朝着支持基于小芯片生态系统迈进，那将意味着不同的公司必须开始彼此共享芯片IP。对于这一障碍有一种解决的方案。用集成的标准接口替代共享芯片IP。”
为此，业界正在从DRAM业务中汲取经验。DRAM制造商使用标准接口DDR连接系统中的芯片。“ （使用此接口）我不需要知道存储设备设计本身的详细信息，我只需要知道接口的外观以及如何连接到我的芯片即可。” Bergman说。“当我们开始谈论小芯片时，情况也是如此。关于降低IP共享障碍的想法可以表达为：让我们朝着一些通用接口的方向努力，以便让我知道我的芯片和你的芯片如何在一个模块中连接在一起，类似于乐高的模块化方式。”
