近日,有關(guān)chiplet技術(shù)的話題再次點燃市場。
1月11日,達(dá)摩院發(fā)布了2023十大科技趨勢,Chiplet模塊化設(shè)計封裝、生成式AI、全新云計算體系架構(gòu)等技術(shù)入選。據(jù)達(dá)摩院預(yù)測,進(jìn)入2023年,基于技術(shù)迭代與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的融合創(chuàng)新,將驅(qū)動AI、云計算、芯片等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)階段性躍遷。
尤其是芯片領(lǐng)域,在算力需求暴漲、摩爾定律放緩的雙重夾擊下,Chiplet模塊化設(shè)計封裝將有長足進(jìn)展。
去年3月以來,國內(nèi)國外關(guān)于chiplet的動作不斷。包括國際小芯片聯(lián)盟成立、AMD及蘋果等頭部廠商相繼推出chiplet產(chǎn)品、大陸封測龍頭通富微電宣布具備chiplet量產(chǎn)能力、中國原生chiplet標(biāo)準(zhǔn)推出……以及此次達(dá)摩院發(fā)布趨勢預(yù)測,chiplet的“戲份”正在不斷增加。
可以看出,Chiplet經(jīng)過這兩年的“厚積”,正在逐步呈現(xiàn)“薄發(fā)”之勢。
封測廠商迎來價值重估
隨著先進(jìn)制程不斷逼近物理極限,越來越低的產(chǎn)品良率讓流片費用居高不下,而Chiplet技術(shù)可以在提升良率的同時進(jìn)一步降低設(shè)計成本和風(fēng)險,讓深陷“先進(jìn)制程競爭”的半導(dǎo)體廠商們看到了新的發(fā)展方向。
在半導(dǎo)體行業(yè),Chiplet早已不是新鮮陌生的名詞,簡單來說,可以將其理解為硅片級別的“解構(gòu)-重構(gòu)-復(fù)用”。
目前,主流的系統(tǒng)級單芯片(SoC)是將多個負(fù)責(zé)不同類型計算任務(wù)的計算單元,通過光刻的形式制造到同一塊晶圓上,比如,目前旗艦級的智能手機(jī)的SoC芯片上,基本都集成了CPU、GPU、DSP、ISP等等眾多的不同功能的計算單元,以及諸多的接口IP,追求的是“高度的集成化”,并利用先進(jìn)制程對于所有的單元進(jìn)行全面的提升。
而chiplet技術(shù)則是另辟蹊徑,將原本的SoC分解為多個具有互聯(lián)接口的芯粒,選擇合適的工藝分開制造,再用2.5D、3D先進(jìn)的封裝技術(shù)封裝,不需要全部都采用先進(jìn)工藝在同一塊晶圓上進(jìn)行一體化制造,從而大大降低了對先進(jìn)制程的依賴。
更重要的是,chiplet作為一種先進(jìn)封裝技術(shù)對封測行業(yè)推動作用是具有顛覆性的,不僅僅是技術(shù)的迭代,而是估值體系的重構(gòu)。
在傳統(tǒng)的認(rèn)知中,封測環(huán)節(jié)似乎僅僅是個“加工商”,但由于chiplet技術(shù)的出現(xiàn),封測廠商從后端加工逐步向前段設(shè)計滲透,甚至擔(dān)任起“解決方案提供商”的角色。
據(jù)業(yè)內(nèi)專家稱,“chiplet的發(fā)展30%靠設(shè)計方法的改變,70%依靠封裝技術(shù)的進(jìn)步”。目前來看,Chiplet技術(shù)的實現(xiàn)必須依托于先進(jìn)封裝,比如SiP、2.5D/3D等。同時,為了提升合封后的整體良率,Chiplet集成也對測試和質(zhì)量管控提出了更高的要求。
chiplet生態(tài)日益完善
作為后摩爾時代最關(guān)鍵的技術(shù)之一,Chiplet早已引來多家巨頭競相布局。
早在去年8月,通富微電在2022半年報中披露,公司在多芯片組件、集成扇出封裝、2.5D/3D等先進(jìn)封裝技術(shù)方面均提前布局,為客戶提供多樣化的Chiplet封裝解決方案,并且已經(jīng)開始大規(guī)模量產(chǎn)Chiplet產(chǎn)品。
去年11月,AMD推出的RX 7000系列顯卡也采用了chiplet設(shè)計,性能較上一代顯卡提升近50%。作為較早將chiplet技術(shù)成功商業(yè)化的頭部廠商,AMD透露正在計劃加快CPU和GPU的規(guī)格迭代,未來將全面導(dǎo)入小芯片Chiplet架構(gòu)設(shè)計。
與此同時,其他廠商也加速步伐推出Chiplet產(chǎn)品,包括英特爾的Meteor Lake芯片、華為的鯤鵬920處理器等。
但要想真正實現(xiàn)chiplet技術(shù)更大范圍的應(yīng)用,需要混合來自多家芯片廠商或多個工藝節(jié)點的裸片,涉及到多家各種功能芯片的設(shè)計、互連、接口,因此統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的打造尤為重要。
繼去年3月,英特爾聯(lián)合AMD等國際十家芯片巨頭成立Chiplet標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟——UCle(Universal Chiplet Interconnect Express通用芯粒互連)之后。12月,中國也推出了首個原生Chiplet技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),意欲推動中國半導(dǎo)體廠商們共同參與chiplet生態(tài)建設(shè)。
值得注意的是,今年1月6日,江蘇省工業(yè)和信息化廳發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策(征求意見稿)》,其中提出,要大力發(fā)展系統(tǒng)級封裝、多維異構(gòu)封裝、芯粒(Chiplet)等先進(jìn)封裝技術(shù),鞏固提升產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢環(huán)節(jié)。這也意味著,chiplet作為重要的技術(shù)路徑已經(jīng)被提升到產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略的高度。
根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Omdia數(shù)據(jù)顯示,到2024年,Chiplet市場規(guī)模預(yù)計將達(dá)58億美元,而到了2035年Chiplet的市場規(guī)模將有望超570億美元。
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