摩爾定律不再適用?爆紅的Chiplet到底是啥?
Chiplet概念股在尾盤階段經(jīng)歷資金的明顯回流,板塊個股中,大港股份已經(jīng)歷六連板,通富微電三連板,深科達(dá)當(dāng)天漲幅超10%,蘇州固锝、文一科技、氣派科技漲停,芯原股份、晶方科技、寒武紀(jì)、中京電子漲超5%。
Chiplet并不是一個新鮮的概念。研究機構(gòu)Gartner分析師盛陵海對第一財經(jīng)記者表示,臺積電和英特爾較早就已經(jīng)開發(fā)了相應(yīng)的技術(shù),但是早年的技術(shù)成本還是較高?!暗驗槭窍冗M技術(shù),所以有很大的想象空間?!?
芯粒是不同功能芯片裸片的拼搭,某種意義上也是不同IP的拼搭。芯原作為中國大陸第一,全球第七的半導(dǎo)體IP供應(yīng)商,在各類處理器IP上有著深度布局,將通過“IP芯片化(IP as a Chiplet)”和“芯片平臺化(Chiplet as a Platform)”持續(xù)推進芯粒技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化落地。
芯原有六大核心處理器IP,分別為圖形處理器(GPU)IP、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器(NPU)IP、視頻處理器(VPU)IP、數(shù)字信號處理器(DSP)IP、圖像信號處理器(ISP)IP和顯示處理器IP,此外還有1,400多個數(shù)?;旌螴P和射頻IP。芯原將這些處理器IP有機結(jié)合,推出了處理器IP 子系統(tǒng)、IP 平臺等,例如從攝像頭輸入一直到顯示輸出的整個智能像素處理IP平臺?;谪S富的IP儲備,芯原提出了IP芯片化(IP as a Chiplet,IaaC)的理念,旨在以芯粒實現(xiàn)特殊功能IP的“即插即用”,解決7nm、5nm及以下工藝中,性能與成本的平衡,并降低較大規(guī)模芯片的設(shè)計時間和風(fēng)險。
目前分歧主要集中在基本面和技術(shù)突破的難度:芯片整體處于景氣下行周期,除了車載mcu與IGBT,其他都在去庫存,尤其是消費電子、視頻和射頻芯片;核心設(shè)備與高端材料的突破難度也非常大,短期無法實現(xiàn),缺乏基本面的支撐。
這些觀點肯定沒錯,但現(xiàn)在芯片的炒作邏輯,壓根就不是基本面,而是國產(chǎn)替代。
市場炒你將來成為國家一級運動員,結(jié)果有人說你文化課不行,成不了大氣候,這不就南轅北轍、不在一個頻道上了嘛~
除了已經(jīng)落地的韓國《國家尖端戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)法》,即將落地的美國《芯片與科學(xué)法案》、chip 4聯(lián)盟,歐盟也在考慮成立100億美元的半導(dǎo)體基金,目標(biāo)是到2030年,將歐洲的芯片生產(chǎn)份額從9%提高到20%以上,以減少對亞洲芯片進口的依賴。
現(xiàn)代芯片制造工藝可以被視為一個無限追求摩爾定律極限的過程,而當(dāng)芯片的工藝制成突破28nm以下時,傳統(tǒng)的平面晶體管結(jié)構(gòu)便完全不能支撐進一步的微縮,而業(yè)界對此的應(yīng)對措施當(dāng)然也很直接——改結(jié)構(gòu)。
2011年初,英特爾推出了一種基于FinFET(鰭式場效應(yīng)晶體管)的商用芯片,將其使用在22nm節(jié)點的工藝上。隨后,臺積電等半導(dǎo)體代工廠也紛紛開始推出自己的FinFET芯片。到2012年,F(xiàn)inFET的應(yīng)用已開始向20nm節(jié)點和14nm節(jié)點推進。
此后為了突破平面晶體管結(jié)構(gòu)的支撐限制,GAAFET技術(shù)、MBCFET技術(shù)也相繼問世,將現(xiàn)代芯片制造一步步推向摩爾定律的極限??呻S著工藝制成邁入10nm級別,芯片制造商才真正遇到了讓其“頭疼”的問題。
先進封裝采用了先進的設(shè)計思路和先進的集成工藝,對芯片進行封裝級重構(gòu),并且能有效提升系統(tǒng)高功能密度的封裝技術(shù)。
先進封裝工藝包括倒裝焊(Flip Chip)、 晶圓級封裝(WLP) 、2.5D封裝(Interposer) 、3D封裝 (TSV)、Chiplet等。
據(jù) Yole 數(shù)據(jù),2021 年全球封裝市場規(guī)模約達(dá) 777 億美元。其中,先 進封裝全球市場規(guī)模約 350 億美元,預(yù)計到 2025 年先進封裝的全球市場規(guī)模將達(dá)到 420 億美元,2019-2025 年全球先進 封裝市場的 CAGR 約 8%。相比同期整體封裝市場 (CAGR=5%)和傳統(tǒng)封裝市場,先進封裝市場增速更為顯著。
Chiplet 實現(xiàn)原理與搭積木相仿,從設(shè)計時就按照不同的計算單元或功能單元對其進行分解,然后每個單元選擇最適合的工藝制程進行制造,再將這些模塊化的裸片互聯(lián)起來,通過先進封裝技術(shù),將不同功能、不同工藝制造的Chiplet封裝成一個系統(tǒng)芯片,以實現(xiàn)一種新形式的 IP 復(fù)用。