半导体与半导体生产设备行业Chiplet技术：成长新至，换道
涨老师
2022-08-14 13:53:33
Chiplet是什么：复杂问题的简单化——大芯片的分解设计&制造摩尔定律自从7nm工艺节点以后发展速度逐步放缓，如何突破限制继续推进芯片性能提升、成本降低成为了半导体行业技术发展的核心关注点，当前部分龙头已采用Chiplet+先进封装的形式推进产品技术迭代。其中，Chiplet（芯粒）是一种可平衡计算性能与成本，提高设计灵活度，且提升IP模块经济性和复用性的新技术之一，本质是IP核芯片化的小芯粒，将大芯片（SoC）分解为单独的小、预先在工艺线上生产好的、实现特定功能的芯片裸片，再将这些模块化的小芯粒互连起来，通过2.5D/3D技术封装在一起，从而形成一颗异构集成系统芯片。Chiplet有何优势？为什么要用Chiplet设计大芯片？目前，主流系统级单芯片（SoC）将多个负责不同类型计算任务的计算单元，通过光刻的形式制作到同一块晶圆上，然而SoC芯片性能的提升与芯片的面积息息相关，大芯片的良率、开发周期长、开发成本高的问题随着制程的不断提升越来越难以解决。Chiplet则是未来解决这些痛点而生：（1）基于小芯片的面积优势，Chiplet可以大幅提高大型芯片的良率、提升晶圆面积利用效率，降低成本；（2）基于芯片组成的灵活性，将SoC进行Chiplet化之后，不同的核心/芯粒可以选择合适的工艺制程分开制造，然后再通过先进封装技术进行封装，不需要全部都采用先进的制程在一块晶圆上进行一体化制造，这样可以极大的降低芯片的制造成本；（3）基于小芯片IP的复用性和已验证特性，将大规模的SoC按照不同的功能模块分解为模块化的芯粒，减少重复的设计和验证环节，可以降低设计的复杂度和设计成本，提高产品迭代速度。后摩尔时代下，Chiplet为国内半导体行业实现换道超车提供重要引擎Chiplet是中国半导体实现换道超车的重要引擎。我们认为，Chiplet在半导体产业技术趋势中核心解决的问题是大芯片性能提升与成本增加的商业性失衡，对于我国半导体产业而言更为重要的意义则在于在先进制程发展受限的情况下，通过更为成熟可控的技术平台实现性能达成与成本考量的均衡（制程低则晶体管数量相同情况下如果做SoC则将面临核心数量多、面积大、良率低、成本高的问题，用Chiplet的形态加上2.5D/3D封装技术可以显著降低综合成本）。另辟蹊径，Chiplet技术创新下标的价值走向重估未来Chiplet产业逐渐成熟，形成包括互联接口、架构设计、制造、先进封装、基板等完整产业链，中国厂商面临巨大发展机遇。短期内，各Chiplet厂商会通过自重用和自迭代利用这项技术的多项优势，而在接口、协议、工艺都更加开放和成熟的未来，产业链的各环节都将迎来新一轮成长机遇和增长浪潮。我们看好由Chiplet带动的后摩尔时代下产业链整体发展机会，技术端、需求端创新及商业模式升级下或将驱动相应产业链环节实现业务升级与估值重构，封装测试、封测设备、IC载板、IP/EDA企业都将迎来新的增长机遇，建议重点关注具备技术积累、产线规划、客户认可或长期商业模式或将深度受益的优质公司，如兴森科技，芯原股份等。风险提示1、Chiplet技术进展不及预期；2、国际关系变化影响半导体产业链稳定。
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