我们看好外部形势趋紧之下,Chiplet 技术方案由设计公司引领、先进封装赋能落地,从上游 IP、EDA、设计到中游制造,再到下游封测,革新半导体产业链,重塑产业链价值,有望助力 国产芯实现换道超车。看好封装公司估值处于历史相对低位,周期底部有望率先复苏,伴随 2D 封装到 3D Chiplet 发展,封装环节价值逐步提升。
1、硅片级“解构-重构-复用”,Chiplet 突破三大产业瓶颈 作为硅片级“解构-重构-复用”的方案,Chiplet 或为破局摩尔定律、实现产业再度飞跃的关 键。其突破主要体现在三个方面,分别带来百分比级、翻倍级和指数级的性能提升:(1)成本 &良率突破:芯片良率与芯片性能之间存在矛盾,同构小芯粒集成可以提升良率,降低成本; (2)面积&性能突破:目前服务器 CPU 和 GPU 已逼近单个芯片面积上限,无法满足高算力需 求,同构扩展可以提高性能,应对各场景大量增长的算力诉求;(3)设计&制程突破:先进制 程芯片设计成本高昂,而异构集成下各模块使用适宜制程各司其职,从我国视角来看,Chiplet 或为打破国产制程瓶颈的关键方案。同时,Chiplet 可助力超异构集成计算的发展,处理器性 能&灵活性同步提升。
2、产业链价值重塑,封装环节具有“估值处历史相对低位+周期复苏+产业价值量提升”的投 资逻辑 从全产业链来看,Chiplet 作为一种全新设计理念提升了设计、IP、EDA 环节的引领性地位, 有望为中游制造、下游封测带来价值增量。从具体的落地方案来看,Chiplet 主要依靠高速互 联的设计和异构集成先进封装技术的支撑。设计方面,主要通过 Base Die/IO Die/Die to Die 设 计实现核心处理模块之间,及其他各模块间的高速互联。封装方面,Chiplet 封装演进的本质 是在成本可控的情况下尽可能提升互联的密度与速度,从 2D 封装到 2.5D Chiplet、3D Chiplet, 封装环节价值量&重要性有望不断提升。我国封装厂商技术积累深厚,长电科技、通富微电、 华天科技已实现 Chiplet 量产,封装环节具有“估值处历史相对低位+周期复苏+产业价值量提 升”的投资逻辑。
3、高性能计算(HPC)或为 Chiplet 当前的主要发力点 ChatGPT 是大数据+大模型+大算力的产物,每一代 GPT 模型的参数量高速增长,根据人工智 能学家公众号数据,2020 年 5 月发布的 ChatGPT 的前身 GPT-3 参数量达到了 1750 亿(预训 练数据量达 45TB,远远大于 GPT 2 的 40GB)。算力需求方面,训练 ChatGPT 所耗费的算力大 概是 3640 PetaFLOPs per day,即用每秒能够运算一千万亿次的算力对模型进行训练,需要 3640 天完成。随着科技巨头类 ChatGPT 项目入局,整体在算力提升、数据存储及数据传输端 需求迭起。而随着摩尔定律逐渐趋缓,我们认为 Chiplet 有望成为支持高性能计算存储的关键。 美国正在开发的三个超级计算机 Aurora、El Capitan 和 Frontier,CPU 和 GPU 利用 Chiplet 方 案,AMD,Intel,华为的服务器处理器芯片均采用 Chiplet 方案助力算力突破及性能提升。
4、投资建议 我们看好 Chiplet 重塑半导体产业格局,为我国半导体产业带来换道超车的发展机遇。
建议关 注:
(1)封测板块:长电科技、通富微电、华天科技等
(2)测试板块:伟测科技、利扬芯片等
(3)IP 板块:芯原股份、润欣科技等
(4)EDA 板块:华大九天、概伦电子等
(5)封装测试设备板块:长川科技、华峰测控、金海通、新益昌等
(6)材料板块:兴森科技、南亚新材、华正新材、方邦股份、德邦科技、和林微纳、联瑞新材等
风险提示:国际局势不确定性加剧;科研进度不及预期;需求不及预期