前言：

近年來美國聯(lián)合產業(yè)鏈頭部其他國家對中國實施技術封鎖，尤其是在高端芯片制程實施技術鎖定，中國芯片產業(yè)的制程的商業(yè)化遭遇極大挑戰(zhàn)。

此時此刻，Chiplet這種在不突破制程的情況下，短期大幅提高芯片效能的技術標準整合方案對中國芯片產業(yè)的快速發(fā)展具備一定的戰(zhàn)略意義。

國內Chiplet技術發(fā)展模式不太一樣

美國的Chiplet更多的集中在像英特爾、AMD這些大的公司手中，他們是一個封閉的生態(tài)，每家公司有自己的一個Chiplet的方案和架構。

而中國每家大芯片公司規(guī)模都不大，沒有一家公司有實力把整個Chiplet生態(tài)給打造出來，所以中國Chiplet未來是很多公司一起參與，會形成產業(yè)鏈分工的一個狀態(tài)。

Chiplet的技術結構可以分為三個層次：

一是底層的工藝技術，即先進封裝技術；

第二是構成Chiplet的元器件、芯粒、IP以及其他如IO、供電、散熱以及相關的協(xié)議；

三是新生態(tài)。

通過這幾個層次的組合或融合，才能夠形成Chiplet的良好技術基礎或生態(tài)基礎。

Chiplet面臨兩項突出的問題，一是需要進一步壓縮片間線路的寬度以支持盡可能高的片間互聯(lián)帶寬。

二是Chiplet尺寸快速增加，帶來很多問題（比如翹曲），非常容易出現(xiàn)芯片時效。針對細線路和大尺寸封裝需要進一步迭代開發(fā)。

綜合來看，Chiplet的設計方法和單芯片設計方法差異很大，需要新的設計方法學的引領，同時還需要Foundry和OSAT 提供配套的工藝信息的支撐。

所以從EDA行業(yè)看，希望與上下游的企業(yè)一起共同打造Chiplet的設計生態(tài)。

此外，國內半導體創(chuàng)業(yè)企業(yè)中做CPU、GPU等大芯片的企業(yè)越來越多，隨著功能集成要求更多，性能要求更高，設計面臨的挑戰(zhàn)也越來越大。

當前，Chiplet產業(yè)處于發(fā)展初期，Chiplet供應商關心Chiplet的一次性工程費用該由誰來承擔；

應用商則擔心是否有足夠豐富的Chiplet可以應用，以及Chiplet產品的性價比能否先被驗證，存在先有［雞］還是先有［蛋］的問題。

Chiplet模式的發(fā)展還有很長的路要走，它既是一次技術升級，包括封裝測試技術、EDA工具、芯片架構設計等，也可能帶來一次對傳統(tǒng)半導體產業(yè)鏈的重構。

國內加緊布局和生態(tài)不足

Chiplet將不同工藝節(jié)點和不同材質的芯片通過先進的集成技術封裝集成在一起，形成一個系統(tǒng)芯片，實現(xiàn)了一種新形式的IP復用。

所以，Chiplet產業(yè)鏈中所孕育的強大商機成為眾廠商磨刀霍霍的必爭之地。

Chiplet很大的優(yōu)勢是IP復用，芯原股份和芯動科技這類的IP供應商的升級和努力，將能夠幫助系統(tǒng)廠商、互聯(lián)網(wǎng)廠商這類缺乏芯片設計經驗和資源的企業(yè)更好的自研產品。

Chiplet技術的實現(xiàn)必依托于先進封裝，如SiP、2．5D／3D等，因此，國內的封裝廠自是要抓住這波潮流。

越接近摩爾定律極限如5nm、3nm和2nm的芯片走Chiplet設計路線越有意義；再就是想用一套Chiplet來搭配高中低檔的產品，充分發(fā)揮Chiplet的復用能力；

生態(tài)建設是一項技術革命的關鍵，唯有越來越多的芯片設計企業(yè)開始采用Chiplet設計的時候，才能使國內整個Chiplet生態(tài)更成熟穩(wěn)定。

實際上Chiplet本質上還是一個集成的技術，整體性能優(yōu)秀的前提是不能有任何一個短板；

同時又加了互聯(lián)，散熱等一系列集成上的難點，所以Chiplet雖然也許能繞過一些障礙，但同時這技術本身又制造了更多障礙。

困難不妨礙Chiplet在國內的發(fā)展

今年3月份，AMD、Arm、英特爾、高通、三星、臺積電、微軟、谷歌、Meta、日月光等十家行業(yè)巨頭組成UCIe產業(yè)聯(lián)盟，攜手推動Chiplet接口規(guī)范的標準化，目前多家中國大陸半導體公司也加入了該聯(lián)盟。

與此同時，國際廠商Intel、TSMC、Samsung等多家公司均創(chuàng)建了自己的Chiplet生態(tài)系統(tǒng)，積極搶占Chiplet先進封裝市場。

而國內多家頭部企業(yè)已經敏銳地嗅到Chiplet領域的機遇，也紛紛布局Chiplet等先進封裝技術。

芯原微電子、超摩科技、芯和半導體、芯耀輝等中國大陸半導體企業(yè)相繼宣布加入該聯(lián)盟，UCIe迎來了首批中國軍團。

截至目前，摩爾精英、牛芯半導體、芯云凌、長鑫存儲、阿里巴巴、OPPO、芯動科技等多家國內企業(yè)已成為UCIe聯(lián)盟成員，為發(fā)力Chiplet的中國半導體產業(yè)注入了一針強心劑。

早在2014年，華為海思與臺積電合作的64位Arm架構服務器處理器Hi16xx，采用臺積電異構CoWoS 3D IC封裝工藝，可以視為早期Chiplet實踐。

芯原股份基于［IP芯片化］和［芯片平臺化］兩大設計理念，推出了基于Chiplet架構所設計的高端應用處理器平臺。

芯動科技推出的首款高性能服務器級顯卡GPU［風華1號］使用了Innolink Chiplet技術，將不同功能不同工藝制造的Chiplet進行模塊化封裝，成為一個異構集成芯片；

2022年4月，又率先推出國產自主研發(fā)物理層兼容UCIe標準的IP解決方案Innolink Chiplet。

寒武紀在2021年11月發(fā)布了其第三代云端AI芯片思元370，基于7nm制程并且是其首款基于Chiplet技術的AI芯片。

結尾：

Chiplet不僅是先進封裝，合理的架構設計才能和封裝技術相得益彰。

架構設計和先進封裝齊頭并進，才能加速Chiplet的落地與實現(xiàn)。

部分資料參考：半導體產業(yè)縱橫：《Chiplet概念大熱，火了IP公司》，半導體行業(yè)觀察：《“風口浪尖”的Chiplet，有人瘋狂涌入，有人劃清界限》，證券市場紅周刊：《Chiplet成為半導體發(fā)展新熱門方向》，36氪：《Chiplet會給半導體行業(yè)帶來哪些機會與挑戰(zhàn)？》

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