Chiplet 將顛覆兩巨頭？

Chiplets（芯片堆疊）並不新鮮。其起源深深植根於半導體行業，代表了設計和製造集成電路的模塊化方法。為了應對最近半導體設計複雜性日益增加帶來的挑戰，chiplet 的概念得到了激發。以下是有關 chiplet 需求的一些有據可查的要點：

集成電路 (IC) 的複雜性：隨着半導體技術的進步，設計和製造大型單片 IC 的複雜性也隨之增加。這導致了良率、成本、技術資源和上市時間方面的挑戰。

摩爾定律：半導體行業一直遵循摩爾定律，該定律表明微芯片上的晶體管數量大約每兩年就會增加一倍。晶體管密度的不斷擴大給傳統的單片設計帶來了挑戰。

多樣化的應用：不同的應用需要專門的組件和功能。chiplet 不是創建試圖滿足所有需求的單片芯片，而是允許創建可以以混合搭配方式組合的專用組件。

成本和上市時間考慮因素：開發新的半導體工藝技術是一項昂貴且耗時的工作。Chiplet 提供了一種利用某些組件現有成熟流程的方法，同時專注於特定功能的創新。chiplet 還有助於新工藝技術的發展，因為芯片尺寸和複雜性只是單片芯片的一小部分，從而簡化了製造和產量。

互連挑戰：隨着組件之間距離的增加，傳統的單片設計面臨互連性方面的挑戰。chiplet 可以提高模塊化性並簡化互連性。

異構集成：chiplet 可以將不同的技術、材料和功能集成在一個封裝上。這種方法稱為異構集成，有助於組合不同的組件以實現更好的整體性能。

行業合作：chiplet 的開發通常涉及不同半導體公司和行業參與者之間的合作。標準化工作，例如由通用 Chiplet 互連快速聯盟 (UCIe) 等組織領導的用於 Chiplet 集成的標準化工作。

底線：chiplet 的出現是為了解決半導體行業日益增加的複雜性、成本、上市時間和人員壓力所帶來的挑戰。基於 chiplet 的設計的模塊化和靈活特性允許更高效和可定製的芯片集成，有助於半導體技術的進步，更不用説多源芯片的能力了。

Chiplet 對英特爾的影響

英特爾確實充分利用了 chiplet，這是其 IDM 2.0 戰略的關鍵。

主要有兩點：

英特爾將使用 chiplet 在 4 年內交付 5 個工藝節點，這是 IEDM 2.0 戰略的一個重要里程碑（intel 7、intel 4、intel 3、intel 20A、intel 18A）。

英特爾使用 chiplet 為內部產品開發了 intel 4 工藝。英特爾開發的 CPU chiplet 比歷史上的單片 CPU 芯片更容易實現。Chiplet 可用於更快地提升進程，英特爾無需為複雜的 CPU 或 GPU 執行完整的進程即可取得成功。然後，英特爾可以為代工廠客户發佈新的工藝節點（英特爾 3），這些客户可以設計單片或基於 chiplet 的芯片。英特爾也在 20A 和 18A 上這樣做，因此這是 4 年裏程碑中的 5 個工藝節點。當然，這一成就值得商榷，但我認為沒有理由這樣做。

當業務需要時，英特爾將使用 chiplet 來外包製造（台積電）。

英特爾與台積電簽署了歷史性的 chiplet 外包協議。這是一個明確的概念證明，讓我們回到 FinFET 時代之前所享受的多源代工業務模式。我不知道英特爾是否會在 N3 節點之外繼續使用台積電，但這一點已經明確了。我們不再受單一芯片製造來源的束縛。

英特爾可以利用這種概念驗證（使用來自多個代工廠的 chiplet 並將其打包）來獲得代工廠商機，其中客户希望獲得多個代工廠的自由。英特爾是第一家這樣做的公司。

台積電如何看待 Chiplet？

主要有兩點：

通過 chiplet，台積電避免了 M 字（monopoly）。

使用 chiplet，客户理論上可以從多個來源獲得他們的芯片。最後我聽説台積電不會封裝其他代工廠的芯片，但如果像英偉達這樣的巨頭要求他們這樣做，我相信他們會的。

Chiplet 將挑戰台積電，而台積電始終迎接挑戰，因為挑戰伴隨着創新。

TSMC 通過其 3D Fabric 全面系列的 3D 硅堆疊和先進封裝技術快速響應 chiplet。如今 chiplet 面臨的最大挑戰是支持生態系統，這就是台積電的生態系統。

回到最初的問題 “Chiplet 對英特爾和台積電有何顛覆性？” 非常如此。我們正處於自 FinFET 以來從未見過的半導體制造顛覆的開端。現在，所有純晶圓代工廠和 IDM 代工廠絕對都有機會分得世界所依賴的芯片。

半導體行業觀察，原文標題：《Chiplet 將顛覆兩巨頭？》

風險提示及免責條款

市場有風險，投資需謹慎。本文不構成個人投資建議，也未考慮到個別用户特殊的投資目標、財務狀況或需要。用户應考慮本文中的任何意見、觀點或結論是否符合其特定狀況。據此投資，責任自負。