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半导体行业研究:需求苏醒,国产替代明显

文章来源:ca88咨询整理 作者:ca88咨询整理 阅读量:219 宣布时间:2023-02-25

Chiplet:延续摩尔定律的新技术,在摩尔定律日趋放缓确当下,有望延续摩尔定律的“经济效益”。Chiplet又称芯 ;蛘咝⌒酒,它是将一类满足特定功效的die(裸片),通过die-to-die内部互联技术实现多个 ?樾酒氲撞慊⌒酒庾霸谝黄,形成一个系统芯片,以实现一种新形式的IP复用。目前,主流系统级单芯片(SoC)都是将多个卖力差别类型盘算任务的盘算单位,通过光刻的形式制作到同一块晶圆上。好比,目前旗舰级的智能手机的SoC芯片上,基本都集成了CPU、GPU、DSP、ISP、NPU、Modem等众多的差别功效的盘算单位,以及诸多的接口IP,其追求的是高度的集成化,利用先进制程关于所有的单位进行全面的提升。而Chiplet则与之相反,它是将原本一块庞大的SoC芯片,从设计时就先凭据差别的盘算单位或功效单位对其进行剖析,然后每个单位选择最适合的半导体制程工艺进行划分制造,再通过先进封装技术将各个单位相互互联,最终集成封装为一个系统级芯片组。随着芯片制程的演进,由于设计实现难度更高,流程越发庞大,芯片全流程设计本钱大幅增加,“摩尔定律”日趋放缓。在此配景下,Chiplet被业界寄予厚望,或将从另一个维度来延续摩尔定律的“经济效益”。

Chiplet可以大幅提高峻型芯片的良率。近年来,随着高性能盘算、AI等方面的巨大运算需求,集成更多功效单位和更大的片上存储使得芯片不但晶体管数量暴增,芯片面积也急剧增大。芯片良率与芯片面积有关,随着芯片面积的增大而下降。一片晶圆能切割出的大芯片数量较少,而一个微小缺陷则可能直接使一颗大芯片报废。Chiplet可将简单die面积做小以确保良率,并用高级封装技术把差别的芯粒集成在一起。

Chiplet有利于降低设计的庞漂后和设计本钱。Chiplet芯片一般接纳先进的封装工艺,将小芯片组合取代形成一个大的单片芯片。利用小芯片(具有相对低的面积开销)的低工艺和高良率可以获得有效降低本钱开销。除芯片流片制造本钱外,研发本钱也逐渐占据芯片本钱的重要组成部分,通过接纳已知及格裸片进行组合,可以有效缩短芯片的研发周期及节省研发投入。同时Chiplet芯片通常集成应用较为广泛和成熟的芯片裸片,可以有效降低了Chiplet芯片的研制危害,从而减少重新流片及封装的次数,有效节省本钱。

Chiplet有望降低芯片制造的本钱。SoC中具有差别盘算单位,以及SRAM、I/O接口、模拟或数 ;煜等。除了逻辑盘算单位以外,其他元件并不依赖先进制程也通常能够发挥很好的性能。所以,将SoC进行Chiplet化之后,差别的芯 ?梢云揪菪枰囱≡窈鲜实墓ひ罩瞥汤肟圃,然后再通过先进封装技术进行组装,不需要全部都接纳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本钱。以AMD为例,AMD第二代EPYC效劳器处理器Ryzen接纳小芯片设计,将先进的台积电7nm工艺制造的CPU ?橛敫墒斓母衤薹降12/14nm工艺制造的I/O ?樽楹,7nm可满足高算力的需求,12/14nm则降低了制造本钱。

全球半导体芯片巨厂纷纷结构Chiplet,Chiplet未来市场空间辽阔。AMD、台积电、英特尔、英伟达等芯片巨头厂商嗅到了这个领域的市场机缘,近年来开始纷纷入局Chiplet。AMD最新几代产品都极大受益于“SiP+Chiplet”的异构系统集成模式 ;另外,近日苹果最新宣布的M1Ultra芯片也通过定制的UltraFusion封装架构实现了超强的性能和功效水平,包括2.5TB/s的处理器间带宽。在学术界,美国加州大学、乔治亚理工大学以及欧洲的研究机构近年也逐渐开始针对Chiplet技术涉及到的互连接口、封装以及应用等问题展开研究。据Omdia报告,预计到2024年,Chiplet市场规模将抵达58亿美元,2035年则凌驾570亿美元,市场规模将迎来快速增长。

ca88咨询宣布的《中国半导体行业深度调研及投资前景预测报告》共十二章。首先介绍了半导体行业的总体概况及全球行业生长形势,接着剖析了中国半导体行业生长情况、市场总体生长状况以及全国重要区域生长状况。然后划分对半导体工业的工业链相关行业、行业重点企业的经营状况及行业项目案例投资进行了详尽的透析。最后,报告对半导体行业进行了投资剖析并对行业未来生长前景进行了科学的预测。

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