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Chiplet概念有多火,?通富微電三連板,、大港股份六連板,,市場風險陡增

2022-08-11
來源:全球財說

近來有個看上去有些高深的概念——Chiplet,可以用熱度連漲,,火得厲害來形容,。

而且這個概念里的上市公司更早前就被國家大基金看上了,在其最新一期投資的項目序列里,,多有羅列,。

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圖片來源:東方財富網(wǎng)

10多年前被提出

這當中就包括取得三連板的通富微電和六連板的大港股份。說起Chiplet,,還要從摩爾定律開始,,這是由英特爾創(chuàng)始人之一的戈登·摩爾(Gordon Moore)于半個世紀前提出來的經(jīng)驗之談,其內容為:“當價格不變時,,集成電路上可容納的晶體管的數(shù)目,,約每隔18個月便會增加一倍,性能也將提升一倍,?!边@在一定程度上揭示了信息技術進步的速度。

過去數(shù)十年來,,半導體制程工藝都基本遵循著摩爾定律在持續(xù)推進,,晶體管的尺寸也在不斷的微縮,處理器性能在不斷增強的同時,,成本保持不變,,甚至還可以降低。

但隨著芯片制程的演進,,由于設計實現(xiàn)難度更高,,流程更加復雜,芯片全流程設計成本大幅增加,,“摩爾定律”日趨放緩,。在此背景下,Chiplet被業(yè)界寄予厚望,,或將從另一個維度來延續(xù)摩爾定律的“經(jīng)濟效益”,。

因此,Chiplet并不是一項新的技術,,早在10多年前就被提出,,2015年Marvell創(chuàng)始人之一周秀文(Sehat Sutardja)博士曾提出Mochi架構(Modular Chip,模塊化芯片)的概念,,便是Chiplet最早的雛形,。

Chiplet也被稱作“小芯片”或“芯?!保且环N功能電路塊,,包括可重復使用的IP塊(Intellectual Property Core,,是指芯片中具有獨立功能的電路模塊的成熟設計,也可以理解為芯片設計的中間構件),。

具體來說,,該技術是將一個功能豐富且面積較大的芯片裸片(die)拆分成多個芯粒(chiplet),這些預先生產(chǎn)好的,、能實現(xiàn)特定功能的芯粒組合在一起,,通過先進封裝的形式(比如3D封裝)被集成封裝在一起即可組成一個系統(tǒng)芯片。

Chiplet 模式兼具設計彈性,、成本節(jié)省,、加速上市等優(yōu)勢,已被公認為后摩爾時代半導體產(chǎn)業(yè)的最優(yōu)解集之一,,在產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的共同推進下,,Chiplet已經(jīng)加速進入商業(yè)應用,應用領域包括新一代移動通信,、高性能計算,、自動駕駛以及物聯(lián)網(wǎng)等。

多家國際巨頭布局

目前臺積電,、英特爾,、AMD等國際巨頭相繼布局 Chiplet,標準協(xié)議是其中的重要部分,。今年 UCIe 標準的推出對Chiplet行業(yè)起到了非常大的推動作用,,各大廠商可以用同一個協(xié)議快速迭代。

未來Chiplet 產(chǎn)業(yè)會逐漸成熟,,形成包括互聯(lián)接口,、架構設計、制造和先進封裝的完整產(chǎn)業(yè)鏈,,中國廠商面臨巨大發(fā)展機遇,。

短期內,各Chiplet廠商會“各自為營”地通過自重用和自迭代利用這項技術的多項優(yōu)勢,,而在接口,、協(xié)議、工藝都更加開放和成熟的未來,,產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)都將迎來換血,“晶體管級復用”會成為現(xiàn)實,。

綜合來看,,chiplet的愿景是一個廣泛的生態(tài)系統(tǒng),,其中有成千上萬個可互操作的chiplet構建在各個foundry中,這些chiplet可提供各種功能,,以降低成本,,加快產(chǎn)品上市時間并提高成本效益。業(yè)務模型將需要支持這一愿景,。

為了使這種方法成功,,需要建立新的商業(yè)模式。集成ASIC供應商已經(jīng)為集成高帶寬存儲器(HBM)模塊,、存儲器設備和已知的良好裸片(KGD)系統(tǒng)建立了有效的模型,。

這個模型可以擴展以提供與來自多個源的組件更復雜的集成。下面的插圖概述了這樣一種業(yè)務模型,,其結構為各種組件的“所有者”,。

chiplet模型也可以使總體投資成本受益。例如,,如果一家公司在開發(fā)機器學習加速器方面具有真正的價值,,那么他們?yōu)槊總€可能的系統(tǒng)開發(fā)網(wǎng)絡接口可能就沒有意義。

能夠通過選擇可用的組件將網(wǎng)絡接口引入設計中,,從而減少了開發(fā)和構建網(wǎng)絡接口硬件所需的投資,。相反,構建這些網(wǎng)絡接口chiplet的公司將從數(shù)量增加中受益,,從而將其投資攤銷到更大的收入流中,。

今年3月份,AMD,、Arm,、先進半導體工程、谷歌云,、英特爾,、高通、三星,、臺積電,、微軟、Meta等十家行業(yè)巨頭組成UCIe(Universal Chiplet Interconnect Express)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,,負責制定與小芯片技術相關的行業(yè)規(guī)范,,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,,包括芯原股份、芯耀輝,、芯云凌,、芯和半導體,、奇異摩爾、牛芯半導體,、燦芯半導體,、憶芯科技、OPPO等,。

上市公司踴躍發(fā)展

相關的上市公司包括通富微電,、華天科技、芯原股份,、長電科技,、晶方科技、華峰測控,、氣派科技,、寒武紀、同興達,、文一科技等,,早前飽受關注的大港股份8月9日公告稱,公司控股孫公司蘇州科陽半導體有限公司主要是采用TSV等技術為集成電路設計企業(yè)提供晶圓級封裝加工服務,,目前主要從事CIS芯片和濾波器芯片晶圓級封裝服務,,未涉及Chiplet相關業(yè)務。

通富微電:背靠AMD(chiplet首家商業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的IC企業(yè)),,AMD占公司營收40%,。公司在Chiplet、2.5D,、3D堆疊等方面均有布局和儲備,。

華天科技:2021年報顯示有集成電路多芯片封裝擴大規(guī)模項目。

芯原股份:公司將著力發(fā)展Chiplet業(yè)務,,以實現(xiàn)IP芯片化并進一步實現(xiàn)芯片平臺化,,為客戶提供更加完備的基于Chiplet的平臺化芯片定制解決方案。

長電科技:公司已加入UCle產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,,共同致力于Chiplet核心技術突破和成品創(chuàng)新發(fā)展,,積極推動Chiplet接口規(guī)范標準化。公司去年推出了XDFOI全系列極高密度扇出型封裝解決方案,,該技術是一種面向Chiplet的極高密度,、多扇出型封裝高密度異構集成解決方案。

晶方科技:晶圓級TSV是Chiplet技術路徑的一個重要部分,,晶方科技也在研究Chiplet技術路徑的走向,。

華峰測控:Chiplet需求增加的CP測試對測試機有帶動作用。

氣派科技:2022年半年報顯示公司以集成電路封裝測試技術的研發(fā)與應用為基礎,從事集成電路封裝,、測試及提供封裝技術解決方案,。公司封裝技術主要產(chǎn)品包括MEMS、FC,、LQFP、QFN/DFN,、CDFN/CQFN,、CPC、Qipai,、SOP,、SOT、DIP等系列,,共計超過200個品種,。

寒武紀:2022年3月30日回復稱思元370是寒武紀首款采用chiplet(芯粒)技術的AI芯片,采用7nm制程工藝,,最大算力高達256TOPS(INT8),,是寒武紀第二代產(chǎn)品思元270算力的2倍。

同興達:2021年年報顯示公司發(fā)布了與昆山日月新(原昆山日月光)簽訂《項目合作框架協(xié)議》的公告,,擬在昆山投資設立全資子公司,,實施“芯片金凸塊(GoldBump)全流程封裝測試項目”項目(一期),強勢涉足集成電路先進封測行業(yè),,主要應用于顯示驅動芯片封測領域,。

文一科技:2021年年報顯示公司半導體板塊的發(fā)展方向是跟蹤先進封裝前沿技術,重點研發(fā)基于先進封裝塑封,、分離技術,,開發(fā)基于粉末、液態(tài)樹脂壓塑成型塑封設備和模具,,整合富仕機器,、三佳山田研發(fā)、市場,、人力,、供應鏈資源,研發(fā)基于FCBGA,、FAN-OUT,、存儲器塑封成型技術等。

美出法案支持

盡管A股市場Chiplet概念截至8月9日收盤,,表現(xiàn)依舊火熱,;然而芯片股兩日領跌大盤美股,可能有英偉達和美光科技等芯片巨頭二季度營收展現(xiàn)頹勢的原因,。

GPU巨頭英偉達周一發(fā)布財報預警,,由于游戲業(yè)務疲軟,,第二季度收入同比可能大幅下降19%。而在上周,,芯片廠商AMDicon,、英特爾公司發(fā)布財報,都下調了年度業(yè)績預期,,此前包括索尼,、微軟、任天堂icon在內的多家游戲巨頭發(fā)布財報都顯示收入大幅下滑,。

截至美股8月9日開盤時,,半導體板塊繼續(xù)普跌,邁威爾科技跌逾4%,,安森美半導體,、意法半導體跌超3%,AMD跌近3%,,德州儀器,、恩智浦半導體跌近2%。

與此同時,,歐股芯片股同樣慘跌,。愛思強股份德國股價(AIXA.GY)跌超2.0%,艾邁斯歐司朗瑞士股價(AMS.SW)跌超5.5%,,ASM國際荷蘭股價(ASM.NA)跌超3.5%,,阿斯麥(ASML.NA)跌超4.2%,英飛凌(IFX.GY)跌超3.2%,,挪威北歐半導體(NOD.NO)跌超4.8%,,SOITEC(SOI.FP)跌超2.8%,意法半導體(STM.FP)跌3.6%,,VAT集團(VACN.SW)跌超6.4%,,Siltronic股份(WAF.GR)跌超3.4%。

事實上,,大多數(shù)最大的半導體設備,、設計和軟件公司都設在美國,或在美國擁有關鍵的工程,。在設備領域,,Lam Research(拉姆研究)、Applied Materials和KLA都位于美國,;用于設計芯片的關鍵軟件被稱為EDA,,也來自美國。

德州儀器和英特爾在制造自己的芯片同時,在各自領域保持著領先的市場份額,;此外,,高通、博通,、英偉達和AMD也都是美國公司,。但是,SemiAnalysis表示,,盡管美國歷來在芯片行業(yè)擁有絕對優(yōu)勢,,但這種主導地位正轉移。

數(shù)據(jù)顯示,,美國在芯片制造業(yè)中的份額目前處于歷史低點。風投機構認為,,芯片行業(yè)投資不足(偏愛互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)),、美國制造業(yè)人員不足以及人工成本高、缺乏支持政策等都造成了當前的窘境,。除非立即采取行動,,否則美國將失去半導體行業(yè)。

因此,,也促成了美國一項新的法案,。有消息稱,美國總統(tǒng)拜登會在當?shù)貢r間周二(8月9日)簽署一項法案,,為美國半導體芯片的制造和研發(fā)提供527億美元補貼,,以提高美國在科技領域的競爭力。

《芯片與科學法案》還授權在未來10年中為美國的科學研究增添2000億美元經(jīng)費,。美國半導體行業(yè)協(xié)會(SIA)說,,如果不采取任何行動,美國在全球半導體產(chǎn)業(yè)中的所占份額在2030年時將減少到10%,。

現(xiàn)在看上去,,該法案目前對設計、生產(chǎn)都在美國本土的英特爾(Intel),、美光(Micron)非常友好 ,,而英偉達(Nvidia)的業(yè)績受到比特幣礦機需求大跌拖累,像ASML等芯片設備公司,、汽車芯片概念股的機會將會加大,。



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