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作者：张力奇
出品：全球财说
近来有个看上去有些高深的概念——Chiplet，可以用热度连涨，火得厉害来形容。
而且这个概念里的上市公司更早前就被国家大基金看上了，在其最新一期投资的项目序列里，多有罗列。
图片来源：东方财富网10多年前被提出
这当中就包括取得三连板的通富微电和六连板的大港股份。说起Chiplet，还要从摩尔定律开始，这是由英特尔创始人之一的戈登·摩尔（Gordon Moore）于半个世纪前提出来的经验之谈，其内容为：“当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管的数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。”这在一定程度上揭示了信息技术进步的速度。
过去数十年来，半导体制程工艺都基本遵循着摩尔定律在持续推进，晶体管的尺寸也在不断的微缩，处理器性能在不断增强的同时，成本保持不变，甚至还可以降低。
但随着芯片制程的演进，由于设计实现难度更高，流程更加复杂，芯片全流程设计成本大幅增加，“摩尔定律”日趋放缓。在此背景下，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”。
因此，Chiplet并不是一项新的技术，早在10多年前就被提出，2015年Marvell创始人之一周秀文（Sehat Sutardja）博士曾提出Mochi架构（Modular Chip，模块化芯片）的概念，便是Chiplet最早的雏形。
Chiplet也被称作“小芯片”或“芯粒”，它是一种功能电路块，包括可重复使用的IP块（Intellectual Property Core，是指芯片中具有独立功能的电路模块的成熟设计，也可以理解为芯片设计的中间构件）。
具体来说，该技术是将一个功能丰富且面积较大的芯片裸片（die）拆分成多个芯粒（chiplet），这些预先生产好的、能实现特定功能的芯粒组合在一起，通过先进封装的形式（比如3D封装）被集成封装在一起即可组成一个系统芯片。
Chiplet 模式兼具设计弹性、成本节省、加速上市等优势，已被公认为后摩尔时代半导体产业的最优解集之一，在产业链上下游企业的共同推进下，Chiplet已经加速进入商业应用，应用领域包括新一代移动通信、高性能计算、自动驾驶以及物联网等。
多家国际巨头布局
目前台积电、英特尔、AMD等国际巨头相继布局 Chiplet，标准协议是其中的重要部分。今年 UCIe 标准的推出对Chiplet行业起到了非常大的推动作用，各大厂商可以用同一个协议快速迭代。
未来Chiplet 产业会逐渐成熟，形成包括互联接口、架构设计、制造和先进封装的完整产业链，中国厂商面临巨大发展机遇。
短期内，各Chiplet厂商会“各自为营”地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换血，“晶体管级复用”会成为现实。
综合来看，chiplet的愿景是一个广泛的生态系统，其中有成千上万个可互操作的chiplet构建在各个foundry中，这些chiplet可提供各种功能，以降低成本，加快产品上市时间并提高成本效益。业务模型将需要支持这一愿景。
为了使这种方法成功，需要建立新的商业模式。集成ASIC供应商已经为集成高带宽存储器（HBM）模块、存储器设备和已知的良好裸片（KGD）系统建立了有效的模型。
这个模型可以扩展以提供与来自多个源的组件更复杂的集成。下面的插图概述了这样一种业务模型，其结构为各种组件的“所有者”。
chiplet模型也可以使总体投资成本受益。例如，如果一家公司在开发机器学习加速器方面具有真正的价值，那么他们为每个可能的系统开发网络接口可能就没有意义。
能够通过选择可用的组件将网络接口引入设计中，从而减少了开发和构建网络接口硬件所需的投资。相反，构建这些网络接口chiplet的公司将从数量增加中受益，从而将其投资摊销到更大的收入流中。
今年3月份，AMD、Arm、先进半导体工程、谷歌云、英特尔、高通、三星、台积电、微软、Meta等十家行业巨头组成UCIe（Universal Chiplet Interconnect Express）产业联盟，负责制定与小芯片技术相关的行业规范，携手推动Chiplet接口规范的标准化。目前，多家中国大陆半导体公司也加入了该联盟，包括芯原股份、芯耀辉、芯云凌、芯和半导体、奇异摩尔、牛芯半导体、灿芯半导体、忆芯科技、OPPO等。
上市公司踊跃发展
相关的上市公司包括通富微电、华天科技、芯原股份、长电科技、晶方科技、华峰测控、气派科技、寒武纪、同兴达、文一科技等，早前饱受关注的大港股份8月9日公告称，公司控股孙公司苏州科阳半导体有限公司主要是采用TSV等技术为集成电路设计企业提供晶圆级封装加工服务，目前主要从事CIS芯片和滤波器芯片晶圆级封装服务，未涉及Chiplet相关业务。
通富微电：背靠AMD（chiplet首家商业化大规模生产的IC企业），AMD占公司营收40％。公司在Chiplet、2.5D、3D堆叠等方面均有布局和储备。
华天科技：2021年报显示有集成电路多芯片封装扩大规模项目。
芯原股份：公司将着力发展Chiplet业务，以实现IP芯片化并进一步实现芯片平台化，为客户提供更加完备的基于Chiplet的平台化芯片定制解决方案。
长电科技：公司已加入UCle产业联盟，共同致力于Chiplet核心技术突破和成品创新发展，积极推动Chiplet接口规范标准化。公司去年推出了XDFOI全系列极高密度扇出型封装解决方案，该技术是一种面向Chiplet的极高密度、多扇出型封装高密度异构集成解决方案。
晶方科技：晶圆级TSV是Chiplet技术路径的一个重要部分，晶方科技也在研究Chiplet技术路径的走向。
华峰测控：Chiplet需求增加的CP测试对测试机有带动作用。
气派科技：2022年半年报显示公司以集成电路封装测试技术的研发与应用为基础，从事集成电路封装、测试及提供封装技术解决方案。公司封装技术主要产品包括MEMS、FC、LQFP、QFN/DFN、CDFN/CQFN、CPC、Qipai、SOP、SOT、DIP等系列，共计超过200个品种。
寒武纪：2022年3月30日回复称思元370是寒武纪首款采用chiplet（芯粒）技术的AI芯片，采用7nm制程工艺，最大算力高达256TOPS(INT8)，是寒武纪第二代产品思元270算力的2倍。
同兴达：2021年年报显示公司发布了与昆山日月新（原昆山日月光）签订《项目合作框架协议》的公告，拟在昆山投资设立全资子公司，实施“芯片金凸块（GoldBump）全流程封装测试项目”项目（一期），强势涉足集成电路先进封测行业，主要应用于显示驱动芯片封测领域。
文一科技：2021年年报显示公司半导体板块的发展方向是跟踪先进封装前沿技术，重点研发基于先进封装塑封、分离技术，开发基于粉末、液态树脂压塑成型塑封设备和模具，整合富仕机器、三佳山田研发、市场、人力、供应链资源，研发基于FCBGA、FAN-OUT、存储器塑封成型技术等。
美出法案支持
尽管A股市场Chiplet概念截至8月9日收盘，表现依旧火热；然而芯片股两日领跌大盘美股，可能有英伟达和美光科技等芯片巨头二季度营收展现颓势的原因。
GPU巨头英伟达周一发布财报预警，由于游戏业务疲软，第二季度收入同比可能大幅下降19%。而在上周，芯片厂商AMDicon、英特尔公司发布财报，都下调了年度业绩预期，此前包括索尼、微软、任天堂icon在内的多家游戏巨头发布财报都显示收入大幅下滑。
截至美股8月9日开盘时，半导体板块继续普跌，迈威尔科技跌逾4%，安森美半导体、意法半导体跌超3%，AMD跌近3%，德州仪器、恩智浦半导体跌近2%。
与此同时，欧股芯片股同样惨跌。爱思强股份德国股价（AIXA.GY）跌超2.0%，艾迈斯欧司朗瑞士股价（AMS.SW）跌超5.5%，ASM国际荷兰股价（ASM.NA）跌超3.5%，阿斯麦（ASML.NA）跌超4.2%，英飞凌（IFX.GY）跌超3.2%，挪威北欧半导体（NOD.NO）跌超4.8%，SOITEC（SOI.FP）跌超2.8%，意法半导体（STM.FP）跌3.6%，VAT集团（VACN.SW）跌超6.4%，Siltronic股份（WAF.GR）跌超3.4%。
事实上，大多数最大的半导体设备、设计和软件公司都设在美国，或在美国拥有关键的工程。在设备领域，Lam Research（拉姆研究）、Applied Materials和KLA都位于美国；用于设计芯片的关键软件被称为EDA，也来自美国。
德州仪器和英特尔在制造自己的芯片同时，在各自领域保持着领先的市场份额；此外，高通、博通、英伟达和AMD也都是美国公司。但是，SemiAnalysis表示，尽管美国历来在芯片行业拥有绝对优势，但这种主导地位正转移。
数据显示，美国在芯片制造业中的份额目前处于历史低点。风投机构认为，芯片行业投资不足（偏爱互联网平台企业）、美国制造业人员不足以及人工成本高、缺乏支持政策等都造成了当前的窘境。除非立即采取行动，否则美国将失去半导体行业。
因此，也促成了美国一项新的法案。有消息称，美国总统拜登会在当地时间周二（8月9日）签署一项法案，为美国半导体芯片的制造和研发提供527亿美元补贴，以提高美国在科技领域的竞争力。
《芯片与科学法案》还授权在未来10年中为美国的科学研究增添2000亿美元经费。美国半导体行业协会（SIA）说，如果不采取任何行动，美国在全球半导体产业中的所占份额在2030年时将减少到10%。
现在看上去，该法案目前对设计、生产都在美国本土的英特尔（Intel）、美光（Micron）非常友好 ，而英伟达（Nvidia）的业绩受到比特币矿机需求大跌拖累，像ASML等芯片设备公司、汽车芯片概念股的机会将会加大。
责任编辑：陈悠然
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