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Chiplet

定义 Chiplet工艺,是通过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,是一种可以延缓摩尔定律失效、支撑半导体产业继续发展的有效方案。

意义

1)通过堆叠的方式,实现同样面积、更高晶体管密度,或在制程稍落后的情况下实现更先进制程的同等性能;
2)Chiplet采用3D封装,该领域中国较海外差距较小,可发挥我国封装优势增强半导体制造实力;
3)Chiplet灵活封装的形式,可将不同功能、不同制程的芯片封装在一起,可起到降低成本、提升良率和迭代速度的效果。


市场空间据Omdia,2018年Chiplet芯片市场空间仅6.45亿美元,至2024年有望达58亿美元,2018-2024年CAGR高达44%。至2035年Chiplet芯片市场空间有望达570亿美元,2024-35年CAGR仍维持23%的较快增长。
格局海外:AMD、Intel较早涉足Chiplet领域,AMD、ARM、谷歌云、Intel、Meta、台积电 等于2022年3月,共同成立Chiplet行业联盟,制定行业标准UCIe,后续英伟达 等发布支持UCIe的芯片;

为什么这个阶段看好 Chiplet

按性能,芯片分三种:
『能用』芯片:135nm-28nm,对应3G手机、家电、消费电子产业 『够用』芯片:14-7nm含chiplet,对应4G手机、L2辅助驾驶、普通座舱
『好用』芯片:7-2nm的尖端工艺,对应5G手机、L5无人驾驶、高级座舱 美国此轮封杀的目的:将中国卡在温饱的
『能用』水平,也就是想让中国的科技树停留在家电、3G手机。

由于国产设备被卡脖子,中国科技树根节点短期相当长时间内,我国半导体将处于『温饱』和『小康』的过渡阶段。突破美国的半导体封锁,有三种途径:


1)继续摩尔定律的原生非A硅制程
2)转换到第三/四代半导体材料
3)超越摩尔的Chiplet 要实现从『能用』到『够用』的快速进阶,有如下公式:


『能用』+『Chiplet』= 『够用』 所以未来三年,面对封锁,中国科技树的两个最急迫技术突破:


1、突破『能用』:在(135~28nm)建立去A线产能
2、同时『Chiplet』:基于28nm,在基站、服务器、智能电车领域建立等效14/7nm性能(牺牲体积和功耗)

相关标的IP/设计:芯原股份-U;封测:长电科技 、通富微电 ;载板:兴森科技 ;测试:华峰测控 、长川科技 。

通富微电:已为AMD大规模量产Chiplet产品,同时已可以为客户提供多芯片组件、集成扇出封装、2.5D/3D等先进封装解决方案;

长电科技:掌握多种先进封装技术(SiP、WL-CSP、FC、eWLB等),子公司星科金朋与客户共同开发了基于高密度Fanout封装技术的2.5DfcBGA产品,同时认证通过TSV异质键合3DSoC的fcBGA;

大港股份:主营业务也包括集成电路封装测试。

线索:

  • 台积电宣布成立3D Fabric联盟 推动3D半导体发展

    台积电27日宣布,成立开放创新平台3D Fabric联盟,推动3D半导体发展,目前已有19个合作伙伴同意加入,包括美光、三星记忆体及SK海力士。

  • 十大巨头联合成立UCIe联盟,携手推进Chiplet生态系统标准化

    英特尔、AMD、Arm、高通、台积电、三星、日月光、Google云、Meta(Facebook)、微软等十大行业巨头联合成立了Chiplet标准联盟,正式推出了通用Chiplet的高速互联标准“Universal Chiplet Interconnect Express”(通用小芯片互连,简称“UCIe”),旨在定义一个开放的、可互操作的Chiplet生态系统标准。

概念股:

名称
关联
核心
标的指数
芯原股份-U 688521
已经开始推进对Chiplet的布局,开始与全球领先的晶圆厂展开基于5nm Chiplet的项目合作。其中,基于arm的CPU IP Chiplet已经进入了芯片设计阶段,NPU IP Chiplet已经进入了芯片设计及实现阶段。 IP
通富微电 002156
与AMD密切合作,现已具备Chiplet先进封装技术大规模生产能力。
华峰测控 688200
同兴达 002845
大港股份 002077