（圖片來源：Shutterstock EN）

钛媒體App 8月8日消息，過去一周，受到芯片半導體“國産替代”影響，A股和港股半導體闆塊強勢增長，華大九天上市6天累漲近3倍，芯原股份、通富微電、晶方科技、睿創微納等多股漲停。

8月5日挂牌的三隻半導體新股中，模拟芯片廠商中微半導體（688380.SS）首日漲幅高達82.11%，廣立微（301095.SZ）漲幅達155.78%，存儲芯片廠商江波龍（301308.SZ) 首日大漲77.83%。

截止周一（8日）開盤前，中芯國際港股上漲7.1%，中芯A股上漲4.4%；華虹半導體上漲5%；中證半導體ETF指數（CSI:H30184）則上漲6.8%，為四個月高位，一周内漲幅高達14.2%，創2020年7月以來的首次。

與此同時，一個半導體産業新的先進封裝技術細分領域——Chiplet（小芯片，又稱“芯粒”）近期備受機構投資者的關注。8月4日，阿裡巴巴、英偉達宣布加入Chiplet生态的通用芯粒互連（UCIe）聯盟；8月7日，國内芯片IP公司芯原股份（688521.SH）在财報中披露，其有可能成為全球第一批面向客戶推出Chiplet商用産品的企業，基于此技術的5nm 系統級芯片（SoC）目前已流片成功。

不過，這項技術還存在争議。部分行業人士認為，Chiplet對中國解決先進芯片技術瓶頸具有重要意義，是中國市場換道超車重要技術路徑之一。甚至8月6日有文章稱Chiplet是“10年漲10倍的大機遇”。但清華大學專家卻指出，Chiplet隻是先進芯片制造工藝的“補充”，而不是替代品。

争議中的Chiplet

Chiplet是在摩爾定律趨緩下的半導體工藝發展方向之一，也是一種芯片“模塊化”設計方法，還是異構集成的封裝技術。

簡單來說，Chiplet能将不同工藝節點、不同功能，甚至不同材質的Chiplet，如同搭積木一樣，通過先進封裝技術（如英特爾主推的EMIB、Foveros、Co-EMIB等封裝技術）集成在一起，從而形成一個系統級芯片（SoC)，以平衡芯片計算性能與成本。

與傳統的SoC方案相比，Chiplet模式具有設計靈活性、成本低、上市周期短三方面優勢。

Chiplet最初是2015年，Marvell創始人周秀文在ISSCC 2015上提出MoChi（模塊化芯片）架構概念，核心背景就是摩爾定律的放緩以及先進芯片設計成本越來越高。随後，AMD公司以實現性能、功耗和成本的平衡為目标，率先将Chiplet應用于商業産品中。

蘋果Chiplet專利與M1 Ultra芯片

随後，科技巨頭們也嗅到了Chiplet技術的商業化前景。今年3月蘋果公司發布的自研M1 Ultra芯片，就是通過Chiplet封裝方案，将兩個M1 Max芯片互連，以實現更高的性能以及更經濟的方案。而目前已有的Chiplet封裝技術還包括Organic Substrates、台積電提出的Passive Interposer（2.5D) 以及英特爾提出的Silicon Bridges等。

根據調研機構Omdia的數據顯示，到2024年，Chiplet處理器芯片的全球市場規模将達到58億美元，較2018年增長9倍。到2035年，全球Chiplet芯片市場規模将有望擴大到570億美元，較2024年增長近10倍。

基于Chiplet的系統芯片示意圖（來源：IEEE會議）

“（Chiplet）解決7nm、5nm及以下工藝中，性能與成本的平衡，能降低較大規模芯片的設計時間和風險。”芯原股份CEO戴偉民在2020年世界計算機大會上表示。

對于中國來說，Chiplet技術的最大吸引力在于，它可以在降低成本下，實現不同工藝節點的芯片産品搭配，并通過添加或删除Chiplet，來創建具有不同功能集的不同産品。

比如，一顆芯片内部包含存儲、通信和NPU（神經網絡處理器）模塊，它可以搭配28nm、14nm、7nm不同節點，中間由I/O die互連，從而創造出與7nm芯片一樣的性能和作用，這有助于減少美國對先進技術封鎖的影響。

戴偉民在今年6月的一場線上會議中表示，Chiplet技術能使中國構建計算機和電子設備核心的中央處理器 (CPU) 和圖形處理器 (GPU) 的“戰略庫存”。

“Chiplet對中國解決（先進芯片技術）瓶頸具有重要意義......這項技術為中國提供了一個機會，可以囤積Chiplet處理器芯片，以便在後期需要時使用它們來生産更強大的處理器。”戴偉民表示。

中國計算機互連技術聯盟（CCITA）秘書長、中科院計算所研究員郝沁汾接受媒體采訪時表示，中國可以采用28nm成熟工藝的芯片，通過Chiplet封裝方式，使其性能和功能接近16nm甚至7nm工藝的芯片性能。

在國内，華為海思半導體是最早研究Chiplet技術的公司之一。随後包括芯片IP公司芯原股份、國内芯片封裝龍頭企業長電科技(600584.SH) 、通富微電、華天科技等企業，都在發力Chiplet技術。根據中國證券報的統計，A股中布局Chiplet的概念股有8隻。

8月5日，長電科技表示，2021年公司推出了支持Chiplet技術的扇出型封裝解決方案；芯原股份則表示，其計劃于2022年至2023年，繼續推進高端應用處理器平台Chiplet方案的疊代研發工作，并通過客戶合作項目、産業投資等，持續推進Chiplet在平闆電腦、自動駕駛、數據中心等領域的産業化落地進程。

不過，清華大學教授魏少軍卻認為，Chiplet處理器芯片是先進制造工藝的“補充”，而不是替代品。“其目标還是在成本可控情況下的異質集成。”

清華大學集成電路學院院長吳華強也表示，Chiplet不是先進芯片制造的替代品，但它們可能有助于中國建立“戰略緩沖區”，提高本地的性能和計算能力，以制造用于數據中心服務器芯片。

綜合考慮成本、性能等多方面的因素，魏少軍認為，Chiplet技術最大的應用場景，主要包括計算邏輯與DRAM（動态随機存儲）集成、手機領域通過Chiplet将多顆芯粒集成以節省體積、以及汽車、工業控制、物聯網等領域。

Chiplet技術的關鍵标準和接口方面，中國是追趕者。今年3月2日，英特爾聯合AMD、Arm、谷歌雲、高通、Meta、微軟、三星、台積電、日月光這10家半導體産業上下遊企業組成UCIe（Universal Chiplet Interconnect Express）國際産業聯盟，意欲推動Chiplet互聯标準規範化、共建開放生态。目前包括阿裡、芯原股份、芯耀輝等國内企業也都加入其中。

中國科學院微電子研究所封裝中心副主任王啟東表示，Chiplet還有一些技術障礙需要克服。比如封裝14nm節點芯片以執行7nm芯片功能，可能會增加40%的功耗。“即使我們能找到技術解決方案，另一個挑戰是如何控制成本。我認為現在沒有人對此非常清楚。”

魏少軍認為，中國集成電路産業總體上還處在追趕的過程中，Chiplet的出現并不能帶來這一态勢的根本改變。不過，中國企業可以借助Chiplet更快地發展應用，促使其向标準芯粒方向轉型。

内憂外患下的關鍵時刻

“中國半導體的發展正面臨非常關鍵的時刻，可以用外憂内患兩方面來解釋。”8月5日，魏少軍以線上視頻方式表示，以美國和西方對中國的打壓作為重要的标志，外部形勢越來越嚴峻。從國内來看，中國半導體産業的自主發展也正進入一個關鍵時刻。

中國科學院科技戰略咨詢研究院今年6月發布的一篇論文中指出，中國芯片設計産業在全球競争格局中長期受到邊緣化威脅，據中國半導體協會數據顯示，近年來中國芯片設計企業數量持續增長，在2020年總數量已達到2218家，但真正有市場影響力和生态話語權的企業鳳毛麟角。

随着全球通貨膨脹、俄烏沖突、國内疫情、美國對中國半導體産業的打壓等，整體的市場需求出現萎縮，全球半導體産業也受到了較大的影響。

美國半導體行業協會的數據顯示，6月份半導體銷售額同比增長13.3%，低于5月份的18%。這是連續第6個月增速放緩，也是自2018年以來持續時間最長的一次。調研機構Gartner表示，從長遠來看，芯片銷售的增長速度遠低于預期，全球半導體市場正在進入疲軟期，并将持續到2023年，屆時半導體收入預計将下降2.5%。

數據顯示，2022年全球經濟前景迅速惡化，芯片銷售也随之放緩。

芯片銷售與全球經濟走勢關系（來源：SIA、世界銀行）

“中國芯片設計企業将面臨一個從量變到質變的關鍵臨界點。”上述文章認為，中國需要利用市場優勢來發展芯片設計，尤其是模拟芯片和功率半導體等具有發展機遇的領域，并且提升本土軟件生态系統培育能力，将國内芯片企業集中一起構建中國産業。

根據中國半導體行業協會發布的數據，國内集成電路産業總營收更是在2021年首次突破萬億大關，同比增長18.2%，達到了10458.3億元。但同時，中國依然是全球最大的芯片進口國，占據全球半導體市場的1/3。

對于内憂外患下的關鍵時刻，中信證券認為，當前正處于全球半導體供應鍊的大變革階段，一方面在各國加大政策補貼背景下，産能擴張持續加碼，擴産潮下設備企業受益顯著；另一方面在施加外部限制背景下，供應鍊安全得到重點關注，本土設備材料零部件供應商更多承接本土需求，獲得持續份額提升。

“有望加速國産設備、零部件的研發、驗證，建議關注國産化趨勢下設備、零部件的發展機遇。”中信證券表示。（本文首發钛媒體App，作者｜林志佳）

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