争议的“小芯片”技术，能否帮助中国芯片“弯道超车”？｜硅基世界

　　在过去的一周里，芯片半导体“国产替代”影响，A股票和香港股票半导体板块强劲增长，华达9天上市6天累计增长近3倍，核心原股份、通富微电、晶方科技、瑞创微纳等股票跌停。

　　在8月5日上市的三只半导体新股中，模拟芯片厂商中微半导体(688380.SS）首日涨幅高达82.广立微(301095).SZ）涨幅达155.78%的存储芯片制造商江波龙(301308).SZ)首日大涨77.83%。

　　截至周一（8日）开盘前，中芯国际港股上涨7只.1%，中芯a股上涨4%.4%；华虹半导体上涨5%；中证半导体ETF指数（CSI:H30184）则上涨6.8%，为四个月高位，一周内涨幅高达14%.2%，创2020年7月以来的第一次。

　　同时，半导体行业新先进包装技术细分领域——Chiplet(又称小芯片“芯粒”)最近引起了机构投资者的关注。8月4日，阿里巴巴、英伟达宣布加盟。Chiplet连接生态通用芯粒（UCIe）联盟；8月7日，国内芯片IP公司芯原股份(688521).SH）根据财务报告，它可能成为世界上第一批面向客户的公司Chiplet商用产品企业，基于该技术的5家nm系统级芯片（SoC）流片目前已成功。

　　然而，该技术仍存在争议。一些业内人士认为，Chiplet解决中国先进芯片技术瓶颈具有重要意义，是中国市场换道超车的重要技术路径之一。甚至在8月6日，一篇文章说Chiplet是“10年涨10倍的大机会”。但清华大学专家指出，Chiplet只有先进的芯片制造工艺“补充”，而不是替代品。

　　争议中的Chiplet

　　Chiplet它是摩尔定律放缓下半导体工艺的发展方向之一，也是一种芯片“模块化”设计方法，或异构集成包装技术。

　　简单来说，Chiplet不同的工艺节点，不同的功能，甚至不同的材料Chiplet，就像积木一样，通过先进的包装技术(如英特尔推广的)EMIB，Foveros，Co-EMIB等封装技术)集成在一起，形成系统级芯片（SoC)，平衡芯片计算性能和成本。

　　与传统的SoC方案相比，Chiplet该模式具有设计灵活、成本低、上市周期短三个优点。

　　Chiplet最初是2015年，Marvell创始人周秀文在这里ISSCC2015上提出MoChi(模块化芯片)架构概念的核心背景是摩尔定律的放缓和先进芯片设计的成本。AMD公司实现性能、功耗和成本的平衡，公司将率先实现性能、功耗和成本的平衡Chiplet应用于商业产品中。

　　苹果Chiplet专利与M1Ultra芯片

　　随后，科技巨头们也嗅到了Chiplet技术的商业化前景。苹果今年3月发布的自主研发M1Ultra芯片，就是通过Chiplet包装方案，将有两个M1Max芯片互接，以实现更高的性能和更经济的解决方案。现有的现有的。Chiplet还包括包装技术OrganicSubstrates，提出台积电PassiveInterposer（2.5D)还有英特尔提出的SiliconBridges等。

　　根据研究机构Omdia数据显示，到2024年，Chiplet全球市场规模将达到58亿美元，比2018年增长9倍。Chiplet芯片市场规模有望扩大到570亿美元，比2024年增长近10倍。

　　基于Chiplet系统芯片示意图(来源:IEEE会议）

　　基于Chiplet系统芯片示意图(来源:IEEE会议）

　　“（Chiplet）解决7nm，5nm在以下过程中，性能与成本的平衡可以降低大型芯片的设计时间和风险。”芯原股份CEO戴伟民在2020年世界计算机大会上表示。

　　对中国来说，Chiplet该技术最大的吸引力在于，它可以实现不同工艺节点的芯片产品搭配，并通过添加或删除来降低成本Chiplet，创建不同功能集的不同产品。

　　例如，芯片包括存储、通信和通信NPU(神经网络处理器)模块，可与28nm，14nm，7nm不同的节点，中间由I/Odie互连，从而创造出与7的联系nm芯片具有相同的性能和功能，有助于减少美国对先进技术封锁的影响。

　　戴伟民在今年6月的一次网上会议上表示，Chiplet技术使中国能够构建计算机和电子设备核心的中央处理器(CPU)和图形处理器(GPU)的“战略库存”。

　　“Chiplet解决中国(先进芯片技术)瓶颈具有重要意义...该技术为中国囤积和囤积提供了机会Chiplet处理器芯片，以便在以后要时生产更强大的处理器。”戴伟民说。

　　中国计算机互联技术联盟（CCITA）秘书长、中国科学院计算研究所研究员郝沁汾在接受媒体采访时表示，中国可以采用288nm工艺成熟的芯片，通过工艺成熟的芯片，Chiplet封装方式，使其性能和功能接近16nm甚至7nm工艺芯片性能。

　　在中国，华为海思半导体是最早的研究Chiplet技术公司之一。其次是芯片IP公司芯原股份，国内芯片封装龙头企业长电科技(600584).SH)，通富微电、华天科技等企业都在努力Chiplet技术。据《中国证券报》统计，A股中布局Chiplet概念股有8只。

　　8月5日，长电科技表示，公司于2021年推出支持Chiplet技术风扇包装解决方案；新源表示，计划在2022年至2023年继续推广高端应用处理器平台Chiplet通过客户合作项目、产业投资等，不断推进方案迭代研发，不断推进Chiplet平板电脑、自动驾驶、数据中心等领域的产业化落地过程。

　　但清华大学教授魏少军认为，Chiplet处理器芯片是先进的制造工艺“补充”，而不是替代品。“其目标是成本可控时的异质集成。”

　　清华大学集成电路学院院长吴华强也表示，Chiplet它们先进芯片制造的替代品，但它们可能有助于中国建立“战略缓冲区”提高本地性能和计算能力，制造数据中心服务器芯片。

　　考虑到成本、性能等因素，魏少军认为，Chiplet最大的应用场景主要包括计算逻辑和计算逻辑DRAM(动态随机存储)集成，手机领域通过手机领域集成Chiplet集成多颗粒以节省体积、汽车、工业控制、物联网等领域。

　　Chiplet在技术关键标准和接口方面，中国是追赶者。今年3月2日，英特尔联合会同英特尔。AMD，Arm，谷歌云，高通，Meta，微软、三星、台积电、日月光这10家半导体行业上下游企业组成UCIe（UniversalChipletInterconnectExpress）国际产业联盟旨在推动国际产业联盟Chiplet互联标准化，构建开放生态。目前，包括阿里巴巴、新源股份、新耀辉等国内企业也加入其中。

　　中国科学院微电子研究所封装中心副主任王启东说，Chiplet还有一些技术障碍需要克服。例如，包装14nm节点芯片执行7nm芯片功能，可增加40%的功耗。“即使我们能找到技术解决方案，另一个挑战是如何控制成本。我认为现在没有人对此非常清楚。”

　　魏少军认为，我国集成电路产业总体上还处于追赶过程中，Chiplet这种情况的出现并不能带来根本性的变化。但是，中国企业可以利用中国企业的帮助。Chiplet更快地发展应用，促进其向标准芯粒方向转型。

　　内忧外患的关键时刻

　　“我国半导体的发展正面临着非常关键的时刻，可以用外忧内患来解释。”8月5日，魏少军在线视频方面，