芯片Chiplet概念大火受热捧！能够实现中国半导体弯道超车？

　　8月5日，半导体板块掀起涨停潮，38只涨停、另有14只股票涨幅超过10%。从细分来看，Chiplet概念最为抢眼。

　　那么，近日Chiplet概念的大火，作为延续摩尔定律的一个重要技术到底说了些什么？又会影响到半导体产业链的哪些环节呢？

　　首先，要了解到Chiplet是一种制造和封装芯片的方法。其最重要的技术突破在于封装，其次是测试。

　　芯片产业链主要包括设计、制造、封装与测试三大环节与半导体设备及材料两大支柱产业。其中芯片封测包括封测厂、封测设备、辅材。

　　Chiplet俗称芯粒，也叫小芯片，它是将一类满足特定功能的die(裸片)，通过die-to-die内部互联技术实现多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起，形成一个系统芯片。

　　简单来理解就是一种先进封装的技术。与传统的SoC方案相比，Chiplet模式具有设计灵活性、成本低、上市周期短三方面优势。

　　随着先进制程迭代到7nm、5nm、3nm，摩尔定律逐渐趋缓，先进制程的开发成本及难度提升，规模效应也开始放缓，经济性开始在市场引起怀疑。在此背景下，SoC架构本身等缺陷日益明显，但Chiplet方案可以明显改善SoC存在的问题。

　　从产业链生态环节来看，测试机的直接下游首先是芯片设计公司，再者是晶圆厂和封测厂，而后两者的采购量要远远高于前者。

　　芯片设计公司会先与自己的客户进行芯片需求沟通交流来设计方案，同时也会采购少量的测试机，通过了这个环节后，才会驱动才下游代工厂和封装厂进行采购。

　　最终下游的真实装机量是与设计公司以及客户数量构成完整的生态闭环。对于该生态来说，每一环都紧紧相扣，一旦通过客户认证则具备非常强的粘性。

　　具体来看，Chiplet模式将芯片的不同功能分区制作成裸芯片，再通过先进封装的形式以类似搭积木的方式实现组合，通过使用基于异构集成的高级封装技术，使得芯片可以绕过先进制程工艺，通过算力拓展来提高性能同时减少成本、缩短生产周期。

　　事实上，Chiplet并非是一个新的概念，其概念最早源于1970年代诞生的多芯片模组。Marvell创始人周秀文博士在ISSCC2015大会上提出了Mochi架构的概念，这是Chiplet最早的雏形。

　　Chiplet 模式兼具设计弹性、成本节省、加速上市等优势，已被公认为后摩尔时代半导体产业的最优解集之一，在产业链上下游企业的共同推进下，Chiplet已经加速进入商业应用，应用领域包括新一代移动通信、高性能计算、自动驾驶以及物联网等。

　　近年来，这个概念开花结果，任何新技术规模化过程的挑战与机遇并存。说到Chiplet发展，已将该技术应用的均为国际半导体巨头。AMD是第一个将小芯片架构引入其最初的Epyc处理器Naples的芯片厂商，英特尔、三星、台积电也在积极布局该技术。

　　今年3月，AMD、Arm、英特尔、高通、三星、台积电、微软、谷歌、Meta、日月光等十家行业巨头组成UCIe（Universal Chiplet Interconnect Express）产业联盟，携手推动Chiplet接口规范的标准化。国内多家头部企业也已经敏锐嗅到Chiplet领域的机遇，纷纷入局。

　　此番Chiplet概念大火，主要是因Chiplet被视为中国与国外差距相对较小的先进封装技术，有望带领中国半导体产业在后摩尔时代实现质的突破。

　　在这些优势下，业内人士普遍认为，Chiplet是中国半导体企业弯道超车的机会。在当前中国发展先进制程外部受限的环境下，发展先进封装部分替代追赶先进制程，应是中国发展逻辑之一。

　　近年国际厂商积极推出相关产品，如华为鲲鹏920，AMD 的Milan-X 及苹果M1 Ultra 等。2018-2020年，我国先进封装占封测业比重分别为35%、37%和40%左右；预计到2022年后，先进封装的产品占比将超过45%。

　　Chiplet将会给整个半导体产业链带来革命性变化，随着后摩尔时代来临，本土半导体板块将迎来加速追赶黄金期，先进封装具有潜在颠覆性。

　　根据调研机构Omdia的数据显示，到2024年，Chiplet的市场规模将达到58亿美元，2035年则超过570亿美元，较2024年增长近10倍。预计Chiplet 也有望为封测/IP 厂商提出更高要求，带来发展新机遇。

　　在国内，华为海思半导体是最早研究Chiplet技术的公司之一，在早期就与台积电合作过Chiplet技术。

　　除华为之外，也有其他国产半导体公司在此布局。如芯片IP公司芯原股份是业内首批推出商用Chiplet的公司，近年来一直致力于Chiplet技术和产业的推进，是大陆排名第一、全球排名前七的半导体IP供应商。

　　还有芯动科技推出首款高性能服务器级显卡GPU“风华1号”就使用了INNOLINK Chiplet技术，将不同功能不同工艺制造的Chiplet进行模块化封装，成为一个异构集成芯片。

　　此外，还有国内芯片封装龙头企业长电科技、通富微电、华天科技等企业，都在发力Chiplet技术。

　　虽然Chiplet正在展现出诸多的好处和市场潜力，但是要充分发挥其效力，Chiplet也面临着许多挑战，因为不同的架构，不同的制造商所生产的的互联接口和协议都有很大的不同，设计者必须考虑到很多复杂的因素，如工艺、封装技术、系统集成、扩展等等。

　　首先，技术层面，受限于不同架构、不同制造商生产的die之间的互连接口和协议的不同，Chiplet 面临着来自先进封装、测试、软件配合等多个方面的挑战。

　　Chiplet需要实现各裸芯片之间的开孔、电镀需要精密的操作；要保证各裸芯片之间的数据实现高速、高质量传输；相对先进制程Chiplet模式散热能力较差，这些增加都给制造芯片提出了新的技术难题。

　　最重要的是，Chiplet是将原有的系统单芯片打散成多个独立的芯粒，而要把这些芯粒通过先进封装技术整合到一起之后，还需要能够高速互联起来，而怎么去实现各个芯粒之间高速互联，则是需要解决的难题。

　　总得来说，Chiplet的发展还有很长的路要走，它既是一次技术升级，包括封装测试技术、EDA工具、芯片架构设计等，也可能带来一次对传统半导体产业链的重构。

　　小易认为，Chiplet方案是目前先进制程的重要替代解决方案，通过Chiplet方案中国大陆或将可以弥补目前芯片制造方面先进制程技术落后的缺陷，为国内半导体产业链带来新机遇。

　　由于半导体板块近期的核心驱动因素是国产替代，在整个板块已经有了一波强势涨幅的情况下，要跟踪这一逻辑的持续性，否则板块将会重新回到短期逻辑。在Chiplet的投资方向上，建议关注布局先进封装技术的封测企业以及供应链相关设备材料厂商。

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