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來(lái)源: 第一財經(jīng)資訊 隨著(zhù)半導體制程不斷逼近物理極限，越來(lái)越多研究機構和芯片廠(chǎng)商開(kāi)始嘗試通過(guò)Chiplet技術(shù)，將多個(gè)滿(mǎn)足特定功能的芯粒單元通過(guò)die-to-die互聯(lián)技術(shù)與底層基礎芯片封裝在一起，形成一個(gè)系統級芯片，以實(shí)現一種新形式的IP復用，并提高芯片的性能和集成度。 那么，Chiplet技術(shù)目前處于什么階段？未來(lái)有哪些發(fā)展空間？它將如何影響產(chǎn)業(yè)的發(fā)展？圍繞這些話(huà)題，第一財經(jīng)近日專(zhuān)訪(fǎng)了奇異摩爾聯(lián)合創(chuàng )始人、產(chǎn)品及解決方案副總裁�？|。 國內Chiplet生態(tài)處于第二階段 Chiplet并非新技術(shù)，早在20年前，IBM就開(kāi)始涉足這一領(lǐng)域，大規模商用則開(kāi)始于2015年左右。 “Chiplet能夠大規模應用的根本原因，一是摩爾定律放緩，依靠制程提升所帶來(lái)的性能進(jìn)步在縮��；二是行業(yè)對芯片性能的要求越來(lái)越高。芯片越做越大，給技術(shù)、成本、良率帶來(lái)了巨大的挑戰�！弊？|表示，“Chiplet能在保持、甚至提升性能的前提下，把大芯片變小�！� 科技研究機構Omdia預計，在制造過(guò)程中使用Chiplet的新器件的全球市場(chǎng)規模將在2024年擴大到58億美元，比2018年的6.45億美元增長(cháng)9倍；到2035年，其市場(chǎng)規模將達570億美元。 按照使用場(chǎng)景劃分，當前 Chiplet 主要應用在對性能要求較高的領(lǐng)域，如服務(wù)器處理器芯片、人工智能加速芯片、通信芯片、車(chē)規級芯片、移動(dòng)與桌面處理器芯片、晶圓級處理器芯片。 “近幾年，以AMD、英特爾、英偉達為首的大廠(chǎng)，不斷拓展Chiplet的應用領(lǐng)域，并挑戰高性能處理器的算力極限。GTC2024上，英偉達最新發(fā)布的Blackwell芯片，其實(shí)也是采用Chiplet技術(shù)把兩顆計算芯片連在一起。如今Chiplet在網(wǎng)絡(luò )端、車(chē)規芯片、數據中心、高性能邊緣端等領(lǐng)域都實(shí)現了大規模的應用�！弊？|表示，需求最大的還是數據中心。此前曾有機構預測，2024年Chiplet數據中心應用占有率會(huì )達到40%，就我的個(gè)人感受而言，目前Chiplet的實(shí)際占有率遠超過(guò)這個(gè)數字�！� 除了應用越來(lái)越廣泛以外，Chiplet生態(tài)也在發(fā)生變化。�？|認為，Chiplet生態(tài)的發(fā)展主要分為三個(gè)階段： 第一階段為封閉生態(tài)，企業(yè)完全通過(guò)自身Chiplet技術(shù)設計自有產(chǎn)品； 第二階段為半開(kāi)放生態(tài)，企業(yè)開(kāi)始接受第三方Chiplet技術(shù)，或第三方芯粒來(lái)構建芯片產(chǎn)品； 第三階段為開(kāi)放生態(tài)，即市場(chǎng)上出現大量通過(guò)Chiplet技術(shù)提供芯片功能單元的廠(chǎng)商，并具備多樣化的工具和成熟、廣泛的產(chǎn)業(yè)鏈支持，企業(yè)可依據自身需求采購Chiplet單元，構建自身的芯片。 “目前國內的Chiplet生態(tài)處于第二階段‘半開(kāi)放生態(tài)’。進(jìn)入第二階段的核心標志，一是大量產(chǎn)品開(kāi)始采用Chiplet技術(shù)，二是行業(yè)中誕生了一些專(zhuān)門(mén)從事Chiplet的企業(yè)，無(wú)論是提供特定芯粒，還是將已有芯片產(chǎn)品中的某些功能模塊（芯粒）單獨分離出來(lái)，以獨立的Chiplet形式提供給其他企業(yè)使用。奇異摩爾就在此列�！弊？|表示，國內進(jìn)入第二階段的速度較海外更快，但到達第三階段可能還需要一定時(shí)間�！� 先進(jìn)封裝是基礎，最大挑戰仍在設計端 除提升性能外，相比主流系統級單芯片（SoC），Chiplet還具備降低成本的核心優(yōu)勢，包括研發(fā)成本和量產(chǎn)成本。 Chiplet的優(yōu)勢在于可復用性和靈活性，如在公司自研的其他產(chǎn)品中復用，或采用第三方芯粒減少自身的研發(fā)周期和研發(fā)成本�！跋啾萐oC，Chiplet至少可以降低20%~30%的研發(fā)成本。特別是當應用行業(yè)趨于碎片化，芯片的生命周期和銷(xiāo)量在縮小，應用范圍也在變窄，對研發(fā)成本提出了更高的要求�！弊？|表示。 在量產(chǎn)成本方面，Chiplet技術(shù)通過(guò)將大芯片拆分成多個(gè)小芯粒，可以顯著(zhù)提高量產(chǎn)良率，進(jìn)而降低量產(chǎn)成本。此外，Chiplet技術(shù)無(wú)需像SoC那樣采用統一的制程。企業(yè)可以選擇僅在核心計算芯粒上使用先進(jìn)制程，在其他功能電路部分采用成熟制程的策略，進(jìn)一步降低量產(chǎn)成本。 不過(guò)，由于Chiplet芯片需基于先進(jìn)封裝，其封裝成本較SoC有所提升�！皞鹘y封裝約占據芯片量產(chǎn)成本10%，先進(jìn)封裝則普遍要占到30%甚至更多。但綜合來(lái)看，Chiplet還是降低了芯片的研發(fā)和量產(chǎn)成本。同時(shí)，隨著(zhù)先進(jìn)封裝技術(shù)的進(jìn)步，未來(lái)封裝成本也有望降低�！弊？|告訴第一財經(jīng)。 Chiplet芯片與SoC是芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩條路徑，Chiplet的發(fā)展對于封裝、IP廠(chǎng)都會(huì )造成一定影響。 “Chiplet的發(fā)展會(huì )為封裝行業(yè)迎來(lái)利好，也會(huì )帶來(lái)挑戰。Chiplet對先進(jìn)封裝的需求顯著(zhù)提升了封裝在半導體產(chǎn)業(yè)的價(jià)值和地位；先進(jìn)封裝相較于傳統封裝具有更高的毛利率；但另一方面，先進(jìn)封裝的技術(shù)更復雜，門(mén)檻更高，研發(fā)和設備的投入也會(huì )相應增加�！弊？|表示。 此外，Chiplet的發(fā)展也為IP廠(chǎng)商提供了更多機會(huì )。Chiplet技術(shù)需要片內互聯(lián)，催生了大量的新IP需求，如die-to-die接口IP和部分測試IP。同時(shí)，由于Chiplet相對更復雜，對IP設計服務(wù)（IP service）的需求也顯著(zhù)增加。 先進(jìn)封裝雖是Chiplet的技術(shù)基礎，但在�？|看來(lái)，行業(yè)最大的挑戰仍然在設計端�！癝oC是把一個(gè)系統放在一個(gè)芯片里，但Chiplet不同。隨著(zhù)Chiplet集中度越來(lái)越高，會(huì )有更多芯粒加入系統里。如何拆解系統，如何把功能單元拆分開(kāi)并高效的連接在一起，如何兼顧對軟硬件的影響、封裝端的制約，才是行業(yè)最大的難點(diǎn)，這也是奇異摩爾所致力的�！� |
