chiplet重塑半导体产业逻辑 封测板块迎来价值重估

近日,有关chiplet技术的话题再次点燃市场。

1月11日,达摩院发布了2023十大科技趋势,Chiplet模块化设计封装、生成式AI、全新云计算体系架构等技术入选。据达摩院预测,进入2023年,基于技术迭代与产业应用的融合创新,将驱动AI、云计算、芯片等领域实现阶段性跃迁。

尤其是芯片领域,在算力需求暴涨、摩尔定律放缓的双重夹击下,Chiplet模块化设计封装将有长足进展。

去年3月以来,国内国外关于chiplet的动作不断。包括国际小芯片联盟成立、AMD及苹果等头部厂商相继推出chiplet产品、大陆封测龙头通富微电宣布具备chiplet量产能力、中国原生chiplet标准推出……以及此次达摩院发布趋势预测,chiplet的“戏份”正在不断增加。

可以看出,Chiplet经过这两年的“厚积”,正在逐步呈现“薄发”之势。

封测厂商迎来价值重估

随着先进制程不断逼近物理极限,越来越低的产品良率让流片费用居高不下,而Chiplet技术可以在提升良率的同时进一步降低设计成本和风险,让深陷“先进制程竞争”的半导体厂商们看到了新的发展方向。

在半导体行业,Chiplet早已不是新鲜陌生的名词,简单来说,可以将其理解为硅片级别的“解构-重构-复用”。

目前,主流的系统级单芯片(SoC)是将多个负责不同类型计算任务的计算单元,通过光刻的形式制造到同一块晶圆上,比如,目前旗舰级的智能手机的SoC芯片上,基本都集成了CPU、GPU、DSP、ISP等等众多的不同功能的计算单元,以及诸多的接口IP,追求的是“高度的集成化”,并利用先进制程对于所有的单元进行全面的提升。

而chiplet技术则是另辟蹊径,将原本的SoC分解为多个具有互联接口的芯粒,选择合适的工艺分开制造,再用2.5D、3D先进的封装技术封装,不需要全部都采用先进工艺在同一块晶圆上进行一体化制造,从而大大降低了对先进制程的依赖。

更重要的是,chiplet作为一种先进封装技术对封测行业推动作用是具有颠覆性的,不仅仅是技术的迭代,而是估值体系的重构。

在传统的认知中,封测环节似乎仅仅是个“加工商”,但由于chiplet技术的出现,封测厂商从后端加工逐步向前段设计渗透,甚至担任起“解决方案提供商”的角色。

据业内专家称,“chiplet的发展30%靠设计方法的改变,70%依靠封装技术的进步”。目前来看,Chiplet技术的实现必须依托于先进封装,比如SiP、2.5D/3D等。同时,为了提升合封后的整体良率,Chiplet集成也对测试和质量管控提出了更高的要求。

chiplet生态日益完善

作为后摩尔时代最关键的技术之一,Chiplet早已引来多家巨头竞相布局。

早在去年8月,通富微电在2022半年报中披露,公司在多芯片组件、集成扇出封装、2.5D/3D等先进封装技术方面均提前布局,为客户提供多样化的Chiplet封装解决方案,并且已经开始大规模量产Chiplet产品。

去年11月,AMD推出的RX 7000系列显卡也采用了chiplet设计,性能较上一代显卡提升近50%。作为较早将chiplet技术成功商业化的头部厂商,AMD透露正在计划加快CPU和GPU的规格迭代,未来将全面导入小芯片Chiplet架构设计。

与此同时,其他厂商也加速步伐推出Chiplet产品,包括英特尔的Meteor Lake芯片、华为的鲲鹏920处理器等。

但要想真正实现chiplet技术更大范围的应用,需要混合来自多家芯片厂商或多个工艺节点的裸片,涉及到多家各种功能芯片的设计、互连、接口,因此统一标准的打造尤为重要。

继去年3月,英特尔联合AMD等国际十家芯片巨头成立Chiplet标准联盟——UCle(Universal Chiplet Interconnect Express通用芯粒互连)之后。12月,中国也推出了首个原生Chiplet技术标准,意欲推动中国半导体厂商们共同参与chiplet生态建设。

值得注意的是,今年1月6日,江苏省工业和信息化厅发布《关于进一步促进集成电路产业高质量发展的若干政策(征求意见稿)》,其中提出,要大力发展系统级封装、多维异构封装、芯粒(Chiplet)等先进封装技术,巩固提升产业链优势环节。这也意味着,chiplet作为重要的技术路径已经被提升到产业战略的高度。

根据研究机构Omdia数据显示,到2024年,Chiplet市场规模预计将达58亿美元,而到了2035年Chiplet的市场规模将有望超570亿美元。

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