A股:半导体细分“Chiplet概念”大火,或将实现半导体弯道超车?
消息面上近日Chiplet的概念大火,作为延续摩尔定律的一个重要技术到底说了些什么?又会影响到半导体产业链的哪些环节?
首先,要了解到Chiplet是一种制造和封装芯片的方法。其最重要的技术突破在于封装,其次是测试。
那么,到底什么是Chiplet?
Chiplet俗称芯粒,也叫小芯片,是将一类满足特定功能的die(裸片)通过die-to-die内部互联技术将多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起,Chiplet是一种类似打乐高积木的方法,能将采用不同制造商、不同制程工艺的各种功能芯片进行组装,从而实现更高良率、更低成本。
其实Chiplet的概念早在10余年前就被提出,Marvell创始人周秀文博士在ISSCC大会上提出了Mochi架构的概念,他认为Mochi可成为诸多应用的基础架构。几年后,这个概念开花结果,在经济优势和市场驱动下,AMD、台积电、英特尔、英伟达等芯片巨头厂商嗅到了这个领域的市场机遇,形成了现在的Chiplet。
Chiplet或从另个维度来延续摩尔定律的“经济效益”:
随着半导体工艺制程持续向3nm/2nm推进,晶体管尺寸已经越来越逼近物理极限,所耗费的时间及成本越来越高,同时所能够带来的“经济效益”的也越来越有限,而Chiplet技术可从三个不同的维度来降本:
1、可大幅度提高大型芯片的良率:芯片的良率与芯片面积有关,随着芯片面积的增大而下降,通常掩膜尺寸mm的设计通常会产生大约30%的合格芯片,而mm芯片的良品率约为80%。通过Chiplet设计将大芯片分成小模块可以有效改善良率,降低因不良率导致的成本增加。
2、可降低设计的复杂度和设计成本:Chiplet通过在芯片设计阶段就将Soc按照不同功能模块分解成小芯粒,芯粒可以重复运用在不同芯片产品中,是一种新形式的IP复用,可大幅度降低芯片设计的复杂度和带来的成本累次增加。
3、可降低芯片制造的成本:在Soc中的一些主要逻辑计算单元是依赖于先进工艺制程来提升性能,但其他部分对制程的要求并不高,一些成熟制程即可满足需求。将Soc进行Chiplet化后对于不同的芯粒可选择对应合适的工艺制程进行分开制造,不需要全部都采用先进制程在一块晶圆上一体化制造,极大降低芯片的制造成本。
总的来说呢,就是Chiplet可以降低制作芯片成本、提高芯片制造的良品率、降低设计的复杂度和设计成本。
未来该技术的应用前景将出现在哪些领域?
芯和半导体市场部负责人认为,相较之下AI人工智能、HPC高性能计算对于芯片的设计规模要求最高,这两个领域对于Chiplet技术的尝试会更加迫切。
芯原股份创始人、董事长兼总裁戴伟民接受采访时表示,平板电脑应用处理器,自动驾驶领域处理器,数据中心应用处理器将会是Chiplet率先落地的应用领域。
这7企Chiplet概念或将实现半导体弯道超车?
1、芯原股份()
公司致力于Chiplet技术和产业的推进,通过“IP芯片化,IPasaChiplet”和“芯片平台化,ChipletasaPlatform”,来实现Chiplet的产业化。
2、通富微电()
公司在Chiplet、WLP、SiP、Fanout、2.5D、3D堆叠等方面均有布局和储备。
3、大港股份()
公司已储备TSV、micro-bumping(微凸点)和RDL等先进封装核心技术。
4、寒武纪()
公司推出自研第三代云端AI芯片思元,思元是寒武纪首款采用chiplet(芯粒)技术的AI芯片。
5、华天科技()
公司为专业的集成电路封装测试企业,掌握chiplet相关技术。
6、长电科技()
公司已加入UCIe产业联盟,共同致力于Chiplet核心技术突破和成品创新发展。
7、华正新材()
公司拟出资万元(占比65%)与深圳先进电子材料国际创新研究院共同出资设立合资公司,开展CBF积层绝缘膜项目相关产品的研发和销售。
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