芯片狂掀涨停潮,最抢眼的还属于Chiplet!
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半导体板块掀涨停潮,大港股份4连板,睿创微纳、芯原股份、华大九天、国芯科技20CM涨停,多伦科技、华西股份等多股10%涨停。从细分来看,先进封装、Chiplet概念最为抢眼,芯原股份、通富微电、华天科技、晶方科技、嘉欣丝绸等均属于这个概念。
今年3月2日,英特尔与AMD、Arm、高通、微软、谷歌、Meta、台积电、日月光、三星等十家行业巨头正式成立UCIe(通用芯粒高速互连)产业联盟,意欲共同打造Chiplet互连标准,携手推动Chiplet接口规范的标准化。
国内厂商方面,包括芯原、超摩科技、灿导、芯和等多家半导体企业已经陆续加入。另外近日也有消息传出,阿里巴巴也加入了Chiplet生态联盟UCIe,并且成为中国大陆首家董事会成员。
市场信息显示,华为于2019年推出了基于Chiplet技术的7nm鲲鹏920处理器;AMD今年3月推出基于台积电3D Chiplet封装技术的服务器处理芯片;苹果则推出了采用台积电CoWos-S桥接工艺的M1 Ultra芯片。
中国科学院院士刘明日前在一场讲座上指出,集成芯片是摩尔时代国际集成电路技术创新的前沿,为我国提供了一条基于自主低世代集成电路工艺研制高端芯片的新途径。“中国有巨大的市场,依靠产业来推动,可能也可以形成自己的标准和生态,大家倡导很久的硬件开源,也许会搭载这样一个机遇得以实现。”
封装是指将生产加工后的晶圆进行切割、焊线塑封,使电路与外部器件实现连接,并为半导体产品提供机械保护,使其免受物理、化学等环境因素损失的工艺。
随着半导体先进制程不断往7nm/5nm,甚至以下迈进,晶片设计与制造工艺微缩的难度、成本与开发时间均呈现跳跃式的增长。
面对此难题,晶片业者试图透过先进封装来达到晶片间的高密度互联,以实现以更低成本提供同等级效能表现。
理想情况下,UCIE标准将允许芯片制造商混合和匹配使用不同制造工艺技术的芯片,并由不同公司制造成内置在单个封装内的产品。这意味着将美光制造的存储芯片、AMD制造的CPU芯片和高通制造的无线调制解调器将可以组装在一起,这将可以大大提高性能,同时节省大量电力。而且Chiplet可以大幅提高大型芯片的良率,有利于降低设计的复杂度和设计成本,有望降低芯片制造的成本。
举例来说,在一颗7nm工艺制程的芯片中,一些次要的模块可以用如22nm的较低的工艺制程做成Chiplet,再“拼装”至7nm芯片上,原理如同搭积木一样,这样可以减少对7nm工艺制程的依赖。
通过这种“小芯片”的设计思路,AMD降低了40%的制造成本。带来的直接好处是,AMD可以更加灵活地销售服务器芯片,根据需要添加和移除小芯片,并能针对不同的功能选项制定不同服务器芯片的价格区间。
开发Chiplet是AMD最成功的战略之一,并帮助AMD的收入从2015年的40亿美元增长到去年的164亿美元。
今年3月,英特尔、AMD、ARM、高通、台积电、三星、日月光等芯片厂商与Google 云、Meta、微软等科技巨头还共同成立了Chiplet标准联盟,正式推出了通用Chiplet的高速互联标准“UCIE”,旨在定义一个开放的、可互操作的标准,用于将多个Chiplet通过先进封装的形式组合到一个封装中。
芯联芯认为,近两年半导体业历尽“世界的风云”,正走进最好的时代。全球每100家芯片设计公司,应有一家可在先进工艺产品成功量产;国内芯片设计公司中一万家公司中仅有五家公司可量产(<12nm制程)。对于半导体行业而言,每颗芯片从设计到量产再到上市热卖面临多重考验:每颗芯片的诞生带动的是背后900亿元的资产,同时需要依次迈过10-13个半衰期门槛;900亿元的资产投入离不开国家力量的支持,而迈过10-13个半导体业半衰期,离不开芯片设计服务公司。