真風(fēng)口還是純炒作??Chiplet概念橫空出世，它是芯片行業(yè)的未來嗎？

每經(jīng)記者 朱成祥    每經(jīng)編輯 魏官紅    

8月1日至8月15日，僅半個月時間，大港股份（SZ002077，股價19.36元，市值112.36億元）區(qū)間漲幅高達112.51%。半月股價翻倍，Chiplet龍頭，這是大多數(shù)投資者對大港股份的印象。可大港股份自身倒是多次否認，公告稱“公司未涉及Chiplet相關(guān)業(yè)務(wù)”。

8月15日，大港股份似乎“偃旗息鼓”，當日漲幅僅為2.71%。但文一科技（SH600520，股價15.63元，市值24.76億元）實現(xiàn)漲停，資本市場對Chiplet的熱情仍然未減。

Chiplet究竟是什么？它又有何“魔力”，被認為是延續(xù)“摩爾定律”的關(guān)鍵技術(shù)呢？

風(fēng)起云涌的Chiplet

Chiplet，就是芯粒，也被叫做小芯片。事實上，很多Chiplet概念股，都是先進封裝及先進封裝產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)。比如大港股份，其主營業(yè)務(wù)就是集成電路封裝測試和園區(qū)環(huán)保服務(wù)。

為何先進封裝會和Chiplet聯(lián)系在一起？8月11日，西部利得基金經(jīng)理陳蒙書面回復(fù)《每日經(jīng)濟新聞》記者表示：“先進封裝與Chiplet是兩個概念，但采用Chiplet時大概率會采用先進封裝。”

頭豹（上海）研究院TMT行業(yè)首席分析師劉頎8月11日書面回復(fù)《每日經(jīng)濟新聞》記者時也表示：“2.5D、3D封裝即是典型的先進封裝技術(shù)，是實現(xiàn)Chiplet的關(guān)鍵步驟，通過先進封裝技術(shù)才能夠?qū)⒉煌男玖＝M成一個完整的系統(tǒng)芯片。”

簡而言之，實現(xiàn)Chiplet需要使用2.5D和3D封裝。陳蒙進一步以經(jīng)典的2.5D封裝CoWoS為例解釋了Chiplet，即它是一顆Interposer（硅中介層）上放很多Die，這些Die可以被稱為小芯片，這就是Chiplet。所以雖然Chiplet和3D先進封裝不是同一個東西，需要通過先進封裝技術(shù)，像搭積木一樣把許多小芯片模塊（Chiplet）集成在一起，去實現(xiàn)集成以后的芯片系統(tǒng)。

8月9日，記者曾參加壁仞科技一款GPU發(fā)布會，其產(chǎn)品就是使用了Chiplet技術(shù)，且通過臺積電CoWoS先進封裝技術(shù)實現(xiàn)。

圖片來源：每經(jīng)記者 朱成祥 攝

以上圖為例，所謂的“計算芯粒”就是Chiplet，兩塊Chiplet使用硅中介層（即Interposer）進行連接。如此一來，兩塊小芯片可以實現(xiàn)比此前大芯片更強的性能。

Chiplet為何站上風(fēng)口？

此前，芯片行業(yè)追逐的方向是先進制程。因為，先進制程可以在單位面積放置更多的晶體管，從而使功耗降低、性能提升。

不過，隨著先進制程逼近物理極限，摩爾定律逐漸迎來挑戰(zhàn)。而Chiplet可能是延續(xù)摩爾定律的重要手段。

陳蒙認為，過去半導(dǎo)體制程工藝基本遵循摩爾定律，晶體管特征尺寸不斷縮小，單位面積集成度越來越高，芯片性能不斷增強。但隨著工藝制程節(jié)點繼續(xù)向著更小的5nm、3nm甚至是更小級別推進，越來越逼近物理極限，不僅推進的難度越來越高，所需要付出的代價也越來越大，繼續(xù)按摩爾定律推進遇到了瓶頸。

劉頎認為先進制程不僅面臨物理極限，還面臨經(jīng)濟效益邊際遞減的挑戰(zhàn)。其認為，對于用戶來說，摩爾定律的核心思想就是“以同樣或更低的價錢買到性能更優(yōu)秀的芯片”，但實際上，隨著先進制程的持續(xù)推進，單位晶體管所需要付出的成本降低的速度正在持續(xù)放緩，因此在面對更高算力、更復(fù)雜場景的需求時，摩爾定律逐漸失效。

那么，在先進制程面臨物理極限、經(jīng)濟效益邊際遞減雙重挑戰(zhàn)的當下，業(yè)界為何看上了Chiplet？答案是成本和良率。

事實上，近年來芯片性能的提升主要是在芯片級。為了應(yīng)對先進制程遇到的問題，產(chǎn)業(yè)界希望從單純依靠縮小晶體管特征尺寸來提高集成度的傳統(tǒng)方式，轉(zhuǎn)變到通過成本相對可控的系統(tǒng)級設(shè)計，達到和晶體管特征尺寸繼續(xù)縮小相近的系統(tǒng)級性能。這便是Chiplet、2.5/3D先進封裝等技術(shù)。

堅持Chiplet、先進封裝的代表人物，便是人稱“蔣爸”的臺積電前COO蔣尚義；堅持先進制程的，則是現(xiàn)任中芯國際聯(lián)合首席執(zhí)行官的梁孟松。

近日，蔣尚義在“萬字自述”中，講述了他看好先進封裝的原因，“圖形芯片巨頭英偉達是我們客戶，他們之前有一個GPU搭配8個DRAM。你需要在GPU和DRAM之間來回發(fā)送很多信號。如果你看一下這個GPU和DRAM，它們之間的差距是如此之大。為什么它們隔得那么遠？因為金屬線很寬。如果離得太近，你無法把所有這些金屬線相連。正因為如此，人們愿意付出大約30%的速度和大約60%的功耗去驅(qū)動（driving）這些線。”蔣尚義舉例稱。他同時表示，如果用硅片代替一塊PCB，就可以將GPU和DRAM并排放置，這樣其性能就會很像在同一個硅片上一樣。

蔣尚義開了一個先河，從系統(tǒng)層面思考提升性能，而不是單純地考慮芯片。劉頎表示，Chiplet相較于SoC，其從設(shè)計時就先按照不同的計算單元或功能單元對其進行分解，然后每個單元選擇最適合的半導(dǎo)體制程工藝分別制造，再通過先進封裝技術(shù)將各個單元彼此互聯(lián)，最終集成封裝為一個系統(tǒng)級芯片組。

那么，從系統(tǒng)級層面考慮問題，采用Chiplet技術(shù)有何好處？

陳蒙認為，將原來芯片級考慮的提升集成度和復(fù)雜度的理念拓展到整個電子系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，將性能和復(fù)雜度的任務(wù)指標分散到系統(tǒng)幾個模塊去承擔之后，電子系統(tǒng)性能和功能復(fù)雜度增長曲線重回指數(shù)型增長。

其進一步表示，芯片面積越來越大，制造難度增加，也增加了良率帶來的損失。通過Chiplet設(shè)計，可以把超大型的芯片按照不同的功能模塊切割成獨立的小芯片，進行分開制造，這樣不僅可以有效改善良率，也能夠降低因為不良率而導(dǎo)致的成本增加。

劉頎也解釋稱，Chiplet化的芯粒可以采用最適合的工藝分開制造，再通過先進封裝組裝成一個系統(tǒng)芯片，不需要全部都采用先進制程在一塊晶圓上進行一體化制造，這樣可以極大地降低芯片的制造成本。

利好哪些細分行業(yè)？

值得一提的是，Chiplet概念也帶火了諸如芯原股份（SH688521，股價62.94元，市值313.28億元）這類芯片IP公司。Chiplet依靠先進封裝實現(xiàn)，為何火了IP公司？

對此，陳蒙解釋道：“Chiplet的本質(zhì)就是不同的IP芯片化，然后搞堆疊。”其補充表示，Chiplet實現(xiàn)的是硅片級別的IP復(fù)用。如CPU、存儲、模擬接口等就是一個一個硬件IP。如果越來越多的芯片廠商采用Chiplet的方式去做產(chǎn)品開發(fā)，那自然相關(guān)的IP供應(yīng)商會隨之受益。

劉頎也表示，Chiplet的一大特點就是IP復(fù)用，IP廠商在Chiplet技術(shù)下能夠直接購買晶圓進行封裝、測試，可以按模塊選擇性價比最高、最合適的工藝制程，同時研發(fā)上也可以減少重復(fù)支出，實現(xiàn)更好的成本控制和更快的產(chǎn)品上市時間。

除了IP廠商，另一大利好行業(yè)便是先進封裝。劉頎表示，功能、連接、堆疊的多樣化是先進封裝的發(fā)展方向，Bumping、TSV、RDL、Interposer等連接與延展技術(shù)作為支撐，而封裝形態(tài)向2.5D/3D、多裸晶/異質(zhì)集成演變，是實現(xiàn)Chiplet的重要支撐。因此，劉頎預(yù)計，在Chiplet的發(fā)展下，掌握技術(shù)的先進封裝廠商將極大獲益。

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