Chiplet：后摩爾時(shí)代關(guān)鍵芯片技術(shù)，先進(jìn)封裝市場(chǎng)10年10倍

大家好，我是小胡。在前面的內容我們講國內六大CPU廠(chǎng)商的時(shí)候，發(fā)現了一個(gè)問(wèn)題，就是國產(chǎn)CPU后續工藝迭代的問(wèn)題。

除了華為鯤鵬以外，其余五大CPU廠(chǎng)商目前主力芯片的制程工藝都在10nm以上，而六大廠(chǎng)商當中有四家被列入實(shí)體清單，鯤鵬920雖然是7nm工藝，但這兩年一直依靠庫存支撐，芯片供應鏈問(wèn)題一直是國產(chǎn)CPU無(wú)法回避的問(wèn)題。

22年8月份之后，Chiplet技術(shù)，也就是芯粒技術(shù)在A(yíng)股市場(chǎng)中熱度升高，我在看券商研報的時(shí)候發(fā)現，“超越摩爾定律”、“性能升級”、“彎道超車(chē)”、“產(chǎn)業(yè)突破”成為了研報當中的關(guān)鍵詞。

今天我們就來(lái)跟大家聊聊芯粒技術(shù)，并挖掘A股相關(guān)的投資機會(huì )。

Chiplet：后摩爾時(shí)代關(guān)鍵技術(shù)

當摩爾定律推進(jìn)到28nm以下的時(shí)候，每百萬(wàn)門(mén)的造價(jià)下降并不明顯，甚至14nm單位晶體管的成本較28nm還略有上升。

而芯片的設計成本到28nm以下成倍地增加，這就導致工藝升級對芯片性能提升的邊際收益縮窄，通常只有15%左右，也就是后摩爾時(shí)代經(jīng)濟效能提升出現了瓶頸。

Chiplet技術(shù)就是在這個(gè)時(shí)候被美滿(mǎn)科技得創(chuàng )始人周秀文博士提出來(lái)的，它的核心是降本增效。

我們看傳統SoC技術(shù)與Chiplet技術(shù)的對比，傳統SoC芯片是把不同的IP核用相同的工藝制造在同一塊晶圓上面，比如CPU、內存、顯示控制這些模塊都是7nm。

而Chiplet技術(shù)是在設計時(shí)就把不同IP核分開(kāi)設計，按照需求選擇合適的工藝分別制造，比如CPU用7nm，內存用14nm，顯示控制用28nm。

最后再通過(guò)先進(jìn)封裝技術(shù)將各個(gè)單元彼此互聯(lián)，最終集成封裝成一個(gè)系統級芯片組。

Chiplet有三大優(yōu)勢，首先是高良品率，SoC是大芯片，裸片的面積大，出現一點(diǎn)缺陷一大塊都廢掉了，Chiplet是多顆小芯片分開(kāi)制造，將裸片的面積做小，能大幅提高良品率。

其次是Chiplet具有高設計彈性，SoC芯片采用統一的制程工藝，導致芯片上各個(gè)IP核需要同步迭代，而Chiplet芯片采用先進(jìn)封裝工藝，由小芯片組合構成，可以對芯片上部分模塊進(jìn)行選擇性地迭代，研發(fā)周期更短，節省研發(fā)投入。

最后是低成本，在7nm相同方案下，Chiplet的良品率比SoC提高將近一倍，而成本下降了13%。

綜合來(lái)看，Chiplet相較傳統SoC具有多方面的優(yōu)勢，既降低了成本，又提高了經(jīng)濟效益，是后摩爾時(shí)代的發(fā)展趨勢。

那么到這里就可以回答很多人的疑問(wèn)，Chiplet能不能讓國產(chǎn)芯片彎道超車(chē)？

答案是不能。

超大芯片與先進(jìn)制程最受益Chiplet技術(shù)，國內主要產(chǎn)線(xiàn)均是成熟工藝，成熟工藝大芯片分小芯片制造，甚至用更落后的工藝制造的話(huà)，達不到降本增效目的，反倒可能增加成本，因為落后工藝單位晶體管成本本就偏高。

其實(shí)華為在19年推出的鯤鵬920芯片當時(shí)就用到了Chiplet技術(shù)，性能優(yōu)異；國產(chǎn)芯片制造技術(shù)的提升，解決供應鏈問(wèn)題，還是得依靠自主、先進(jìn)的設備、材料，與晶圓廠(chǎng)共同推進(jìn)，制造工藝的進(jìn)步目前看沒(méi)有捷徑。

不過(guò)，Chiplet技術(shù)給我們帶來(lái)了新的投資機遇。

先進(jìn)封裝迎新機遇

從Chiplet芯片需求來(lái)看，主要應用于服務(wù)器、高端智能手機和筆記本電腦。

從空間來(lái)看，機構預測Chiplet市場(chǎng)將在2024年達到58億美元，并以每年31.5%的年復合增速，在2035年達到570億美元，10年10倍，目前Chiplet處于發(fā)展初期，未來(lái)的增速很快，有望重新拉動(dòng)封測行業(yè)增長(cháng)。

Chiplet實(shí)現的核心是先進(jìn)封裝，用先進(jìn)封裝把小芯片“合”好，但光有先進(jìn)封裝也不行，還需要上游設計和中游制造把大芯片“分”好，上下游協(xié)同，我們主要看好先進(jìn)封裝及芯片測試相關(guān)的公司。

全球來(lái)看，具有前道工藝的代工廠(chǎng)或IDM企業(yè)在先進(jìn)封裝技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化方面具有技術(shù)、人才和資源優(yōu)勢，利用前道技術(shù)的封裝技術(shù)逐漸顯現，目前支持Chiplet 技術(shù)的主流底層封裝技術(shù)主要由臺積電、ASE、Intel主導。

目前可用于Chiplet封裝解決方案主要是SIP、2.5D和3D封裝技術(shù)，其中，2.5D封裝技術(shù)發(fā)展已經(jīng)非常成熟，并且廣泛應用于FPGA、CPU、GPU等芯片當中，近年來(lái)，隨著(zhù)Chiplet架構的興起，2.5D封裝成為了 Chipet 架構產(chǎn)品主要的封裝解決方案。

為了節省芯片面積，未來(lái)，封裝也將從2D/2.5D轉向3D 疊，3D封裝能夠實(shí)現芯粒間的堆疊和高密度互聯(lián)，可以提供更為靈活的設計選擇，但是，3D封裝的技術(shù)難度也更高，目前主要英特爾和臺積電掌握3D封裝技術(shù)并實(shí)現商用。