浙商证券近日表示，Chiplet(芯粒)模式是在摩尔定律趋缓下的半导体工艺发展方向之一。该方案通过将多个裸芯片进行先进封装实现对先进制程迭代的弯道超车。与传统的SoC方案相比，Chiplet模式具有设计灵活性、成本低、上市周期短三方面优势。近年国际厂商积极推出相关产品，如华为鲲鹏920，AMD的Milan-X及苹果M1 Ultra等。预计Chiplet也有望为封测/IP厂商提出更高要求，带来发展新机遇。

　　投资要点

　　■Chiplet:延续摩尔定律—先进制程替代之路！

　　随着先进制程迭代到7nm、5nm、3nm，摩尔定律逐渐趋缓，先进制程的开发成本及难度提升。后摩尔时代的SoC架构存在灵活性低、成本高、上市周期长等缺陷，Chiplet方案明显改善了SoC存在的问题。Chiplet方案是目前先进制程的重要替代解决方案，通过Chiplet方案中国大陆或将可以弥补目前芯片制造方面先进制程技术落后的缺陷，为国内半导体产业链带来新机遇。

　　■巨头布局：华为/AMD/Apple—产品案例视角！

　　国际巨头华为、AMD、英特尔积极积极布局Chiplet并推出相关产品。华为于2019年推出了基于Chiplet技术的7nm鲲鹏920处理器，典型主频下SPECint Benchmark评分超过930，超出业界标杆25%。AMD今年3月推出了基于台积电3D Chiplet封装技术的第三代服务器处理芯片。苹果推出采用台积电CoWos-S桥接工艺的M1 Ultra芯片，两枚 M1 Max 晶粒的内部互连，实现性能飞跃。

　　■产业革新：先进封装+IP复用—供应链之关键！

　　国际厂商Intel、TSMC、Samsung等多家公司均创建了自己的Chiplet生态系统，积极抢占Chiplet先进封装市场。长电科技于6月加入UCIe产业联盟，去年年推出了XDFOI全系列极高密度扇出型封装解决方案。通富微电与AMD密切合作，现已具备Chiplet先进封装技术大规模生产能力。Chiplet模式下IP重复利用有助于IP供应商实现向Chiplet供应商转变，向硬件进军。

　　■潜在受益公司

　　先进封测：通富微电、长电科技等；

　　设计IP公司：芯原股份等；

　　封测设备：华峰测控、长川科技、新益昌、和林微纳等；

　　封装载板：兴森科技等。

　　■风险提示

　　先进封装进展不及预期；科技领域制裁加剧。

　　1.Chiplet:延续摩尔定律—先进制程替代之路！

　　1.1.Chiplet助力先进制程弯道超车

　　Chiplet(芯粒)模式是在摩尔定律趋缓下的半导体工艺发展方向之一。近几十年来，芯片制造工艺基本按摩尔定律发展，单位面积芯片可容纳晶体管数目大约每18个月增加一倍，芯片性能与成本均得到改善。但随着工艺迭代至7nm、5nm、3nm及以下，先进制程的研发成本及难度提升，开发先进制程的经济效益逐渐受到质疑。后摩尔定律时代的主流晶片架构SoC (系统单晶片)推动摩尔定律继续向前发展，将多个负责不同运算任务的元件集成于单一晶片上，用单个晶片实现完整功能，各功能区采用相同制程工艺。Chiplet模式或存在弯道超车机会，该模式将芯片的不同功能分区制作成裸芯片，再通过先进封装的形式以类似搭积木的方式实现组合，通过使用基于异构集成的高级封装技术，使得芯片可以绕过先进制程工艺，通过算力拓展来提高性能同时减少成本、缩短生产周期。总的来说，Chiplet是一种将多种芯片(如I/O、存储器和IP核)在一个封装内组装起来的高性能、成本低、产品上市快的解决方案。

　　Chiplet方案对封装工艺提出了更高的要求。Chiplet与SiP相似，都是进行不同元件间的整合与封装，而Chiplet的各裸芯片之间是彼此独立的，整合层次更高，不集成于单一晶圆片上，Chiplet目前封装方案主要包括2.5D封装、3D封装、MCM封装等类型。Chiplet的封装方案要实现各裸芯片之间的互联，同时也要保障各部分之间的信号传输质量。

　　国际巨头成立UCIe产业联盟促进互联协议标准。Chiplet模式需要实现各家芯片的互联，如何界定互联标准是重要问题。2020年英特尔在加入美国 CHIPS 联盟后，曾免费提供 AIB 互连总线接口许可以支持 Chiplet 生态系统建设，但其他厂商由于顾虑该接口许可需要使用英特尔自家的先进封装技术EMIB，所以最后该标准没有普及使用。英特尔、AMD、Arm、高通、三星、台积电、日月光、Google Cloud、Meta、微软等大厂于2022年3月UCIe产业联盟，旨在建立统一的die-to-die互联标准，这促进了Chiplet模式的应用发展。经梳理我们认为，国际巨头成立的UCIe联盟将对Chiplet互联标准统一起到重要推动作用，Chiplet方案发展将加快。

　　1.2. 灵活性+低成本催生Chiplet需求

　　与传统的SoC方案相比，Chiplet模式具有设计灵活性、成本低、上市周期短三方面优势，使得该方案成为半导体工艺重要发展方向。

　　Chiplet模式可以自由选择不同分区的工艺节点。传统的SoC芯片在制造上必须选择相同的工艺节点，然而不同的芯片的工艺需求不同。如逻辑芯片、模拟芯片、射频芯片、存储器等往往成熟制程节点是不同的，模拟芯片如果采用高级制程可能会导致漏电、噪声等问题，SoC芯片统一采用相同的制程则会造成一定的麻烦。而Chiplet模式则可以自由选择不同裸芯片的工艺，然后通过先进封装来进行组装，相比SoC则更具灵活性，优势明显。

　　Chiplet模式有利于提高良率，降低制造降低成本。传统SoC架构会增大单芯片面积，这会增大芯片制造过程中的难度，由缺陷密度带来的良率损失会增加，从而导致SoC芯片的制造成本提升。而Chiplet方案将大芯片分为多个裸芯片，单位面积较小，相对而言良率会有所提升，从而降低其制造成本。