今天小編分享的科技經驗:Chiplet究竟是什麼?為什麼説Chiplet能幫助中國芯片突圍?,歡迎閲讀。
極客網 · 極客觀察 7 月 21 日 美國打壓中國芯片技術已經是公開的秘密!下一個戰場在哪裏?業界認為可能是 Chiplet。
Chiplet 專利原本歸硅谷一家名叫 zGlue 的小企業所有,後來這家公司經營困難,2021 年被中國收購。不久前深圳創業公司 Chipuller 拿到了該專利。
zGlue 出售專利本來沒什麼重要的,但考慮到它所擁有的技術,以及日漸激烈的芯片戰,事情才變得有了意義。
Chiplet 技術可以縮短芯片制造時間、降低成本。有了 Chiplet 技術,企業可以将多個半導體小芯片組合成更強的芯片,數據中心、家用設備都能使用。
Chiplet 技術領網域中美處在同一起跑線
最開始時 Chiplet 并不引人注目,直到兩年前中國開始向 Chiplet 挺進。一些專家認為,因為美國禁止向中國出售先進設備和材料,Chiplet 在中國将變得更重要。
Chipuller 董事長 Yang Meng 曾説:" 在 Chiplet 技術方面,中美處在同一起跑線。但説到其它芯片技術,中國和美國、日本、韓國、中國台灣還有不小差距。"
2021 年之前,Chiplet 在中國產業界鮮少被提及,但最近幾年出現的頻率越來越高。來自券商 Needham 的分析師 Charles Shi 説:" 由于晶圓制造設備的進口受到限制,Chiplet 對中國來説有着非常特殊的意義。未來中國可以繞開限制,繼續開發 3D 堆疊及其它 Chiplet 技術。"
在過去 50 年裏,計算機芯片性能提升似乎只有一招:不斷縮小晶體管。不過大約 10 多年前設計師有了新想法,讓小芯片結合在一起協作工作。制造小芯片的成本更低,組合在一起又相當強大,這種設計有前途。
Chiplet 是一種小芯片,它的大小可能相當于一粒沙子,或者比拇指更大,可以通過先進封裝技術組合在一起。最近幾年,為了降低芯片制造成本,許多芯片企業都将目光轉向 Chiplet。
有了 Chiplet 技術,不用縮小晶體管尺寸,只需要将多顆小芯片組合在一起就能變成強大的 " 系統 "。蘋果、英特爾、AMD 的高端芯片也用到了 Chiplet 技術。
Chiplet 代表芯片封裝技術的先進方向
加州大學教授 Subramanian Iyer 説:" 封裝就是現在前進的方向,因為沒有别的路可以走了。"
目前封裝幾乎被亞洲壟斷。IPC 提供的數據顯示,美國在全球半導體生產市場占據約 12% 的份額,但美國公司只拿下芯片封裝市場的 3%。
封裝芯片不是什麼新技術,不過 Chiplet 算是最新一代的封裝技術,它的目标是讓芯片結合得更緊密,彼此之間有更快的電連接。
加州芯片封裝服務提供商 Promex Industries CEO Richard Otte 説:"Chiplet 是以電方式連接的,這是最獨特的地方。" 芯片需要放在基板上才能發揮作用,基板傳輸電信号,然後要給二者的組合體塗上保護性塑料,再插入電路板,連接到其它組件,變成一個系統。
大約 50 多年前,為了降低成本,硅谷抛棄了芯片封裝產業,轉移到亞洲。中國、中國台灣、韓國、馬來西亞成為重要的封裝基地。
當摩爾定律漸漸逼近極限,封裝技術的重要性開始凸顯。為了制造先進芯片,建一座工廠可能要 100-200 億美元,Chiplet 成了一個好選擇。Yole Group 認為,2027 年之前 80% 的微處理器可能會引入 Chiplet 設計。
中國占有全球芯片封測試 1/4 市場
報告顯示,中國占有全球芯片封裝、測試市場的四分之一,在利用 Chiplet 方面有巨大優勢。只要條件滿足,企業可以用非常快的速度根據客户需求制造 Chiplet 芯片,只要 3-4 個月便足夠了,對中國來説這是可以挖掘的領網域。
Needham 指出,2018 年中國投入 17 億美元購買芯片封裝設備,2021 約為 33 億美元,2022 年約為 23 億美元。分析 Acclaim IP 數據庫發現,Chipuller 收購了 28 項相關專利,這些專利或者是 zGlue 發明,或者專利的發明者名字出現在 zGlue 專利中。
Yang Meng 表示,zGlue 律師已經和 CFIUS、美國商務部溝通過,出售并沒有違反美國出口管制。Yang Meng 認為他自己也算是 zGlue 的創始人,因為 2015 年時他就已經向 zGlue 投資。
在中國,研究 Chiplet 的不只有 Chipuller,還有其它企業,比如華為。2017 年華為在中國公布、獲得的 Chiplet 專利超過 900 項,而 2017 年只有 30 項。通富微電、長電科技都有涉及。北京奕斯偉科技投資建設芯片設施,瞄準的正是 Chiplet 技術。
總之,利用 Chiplet 技術實現突圍,破解美國對中國的芯片技術封鎖,這也許是一條可行的道路。現在轉向 Chiplet 也許正當其時,因為摩爾定律漸漸接近極限。
英特爾、台積電、微軟、三星電子、高通、AMD 等企業已經組建通用小芯片互聯技術聯盟( Universal Chiplet Interconnect Express),致力于打造 Chiplet 生态系統。有機構認為,2035 年前 Chiplet 市場的規模将會達到 570 億美元。