其中又以Chiplet技術(shù)最為受到機(jī)構(gòu)投資者的關(guān)注,它不僅可以大幅提高大型芯片的良率,還可以降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和設(shè)計(jì)成本以及制造成本。
今日,半導(dǎo)體板塊活躍。截至收盤,大港股份4連板,芯原股份、通富微電、晶方科技、華天科技漲停,長(zhǎng)電科技、敏芯股份漲超6%。
芯原股份7月接受了三批機(jī)構(gòu)調(diào)研,重點(diǎn)談及了公司在Chiplet領(lǐng)域的規(guī)劃。公司表示,通過“IP芯片化,IP as a Chiplet”和“芯片平臺(tái)化,Chiplet as a Platform”,來實(shí)現(xiàn)Chiplet的產(chǎn)業(yè)化,芯原股份有望成為全球首批實(shí)現(xiàn)Chiplet商用的企業(yè)。
通富微電、華天科技也表示已儲(chǔ)備Chiplet相關(guān)技術(shù)。Chiplet是先進(jìn)封裝技術(shù)之一,除此以外,先進(jìn)封裝概念股也受到市場(chǎng)關(guān)注。4連板大港股份表示已儲(chǔ)備TSV、micro-bumping(微凸點(diǎn))和RDL等先進(jìn)封裝核心技術(shù)。
Chiplet或成延續(xù)摩爾定律新法寶
資料顯示,Chiplet俗稱芯粒,也叫小芯片,它是將一類滿足特定功能的die(裸片),通過die-to-die內(nèi)部互聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)多個(gè)模塊芯片與底層基礎(chǔ)芯片封裝在一起,形成一個(gè)系統(tǒng)芯片,以實(shí)現(xiàn)一種新形式的IP復(fù)用。 當(dāng)前,主流的系統(tǒng)級(jí)芯片都是將多個(gè)負(fù)責(zé)不同類型計(jì)算任務(wù)的計(jì)算單元,通過光刻的形式制作到同一塊晶圓上。簡(jiǎn)而言之,主流路線追求的是高度集成化,利用先進(jìn)制程對(duì)于所有的單元進(jìn)行全面的提升。 然而,隨著半導(dǎo)體工藝制程持續(xù)向3nm/2nm推進(jìn),晶體管尺寸已逼近物理極限,所耗費(fèi)的時(shí)間及成本越來越高,但“經(jīng)濟(jì)效益”卻越來越有限,“摩爾定律”日趨放緩。 在此基礎(chǔ)上,Chiplet技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,實(shí)現(xiàn)了“曲線救國(guó)”。
如圖所示,Chiplet是將原本一塊復(fù)雜的SoC芯片,從設(shè)計(jì)時(shí)就按照不同的計(jì)算單元或功能單元對(duì)其進(jìn)行分解,然后每個(gè)單元選擇最適合的工藝制程進(jìn)行制造,再將這些模塊化的裸片互聯(lián)起來,通過先進(jìn)封裝技術(shù),將不同功能、不同工藝制造的Chiplet封裝成一個(gè)SoC芯片。 資料顯示,Chiplet技術(shù)不僅可以大幅提高大型芯片的良率,還可以降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和設(shè)計(jì)成本以及制造成本。 因?yàn)椴糠钟?jì)算單元對(duì)于制程工藝的要求并不高,有些即使采用成熟工藝,也能夠發(fā)揮很好的性能。所以,將SoC進(jìn)行Chiplet化之后,不同的芯??梢愿鶕?jù)需要來選擇合適的工藝制程分開制造,然后再通過先進(jìn)封裝技術(shù)進(jìn)行組裝。 成熟制程疊加先進(jìn)封裝,在保有芯片性能的基礎(chǔ)上,還可以降低成本,業(yè)內(nèi)認(rèn)為,Chiplet會(huì)給整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈帶來非常革命性的變化。 據(jù)Omdia報(bào)告,預(yù)計(jì)到2024年,Chiplet市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到58億美元,2035年則超過570億美元,市場(chǎng)規(guī)模將迎來快速增長(zhǎng)。
國(guó)內(nèi)企業(yè)積極擁抱Chiplet 但仍面臨不少挑戰(zhàn)
業(yè)內(nèi)認(rèn)為,Chiplet是對(duì)傳統(tǒng)SiP技術(shù)的繼承與發(fā)展,Chiplet具有迭代周期快,成本低,良率高等一系列優(yōu)越特性,并且其搭積木式的設(shè)計(jì)方式,尤其適合我國(guó)系統(tǒng)設(shè)計(jì)企業(yè)切入。 對(duì)于中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)來說,Chiplet先進(jìn)封裝技術(shù)與國(guó)外差距較小,有望帶領(lǐng)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破。 華為是國(guó)內(nèi)最早嘗試Chiplet的一批公司,海思半導(dǎo)體在早期就與臺(tái)積電合作過Chiplet技術(shù)。此外,芯動(dòng)科技、芯原股份等企業(yè)也緊跟Chiplet研發(fā)的步伐。 需要注意的是,Chiplet并非“靈丹妙藥”,也無法規(guī)避國(guó)內(nèi)外先進(jìn)制程的差距,核心的邏輯計(jì)算單元仍然依賴于先進(jìn)制程來提升性能。 與所有新技術(shù)一樣,Chiplet也面臨不少挑戰(zhàn),受限于不同架構(gòu)、不同制造商生產(chǎn)的die之間的互連接口和協(xié)議的不同,設(shè)計(jì)者必須考慮到工藝制程、封裝技術(shù)、系統(tǒng)集成、擴(kuò)展等諸多復(fù)雜因素。同時(shí)還要滿足不同領(lǐng)域、不同場(chǎng)景對(duì)信息傳輸速度、功耗等方面的要求,使得Chiplet的設(shè)計(jì)過程異常艱難。 Chiplet不是救市良方也不是靈丹妙藥,它不過是一種技術(shù)發(fā)展的思路而已。這種思路要落到實(shí)處,還是需要經(jīng)過踏實(shí)的、艱苦的努力。
編輯:黃飛
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評(píng)論