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太火爆,ChatGPT多次被挤爆,Chiplet能够破局?(附股)

  来源:雪球App,作者: 五维投研,(https://xueqiu.com/4470497952/242056008)

  摘要:近期,ChatGPT过于火爆,服务器多次宕机,主要原因是算力的不足,Chiplet是提升芯片集成度和算力的理想方案之一。本文详解了Chiplet定义以及行业情况,文末梳理了核心上市公司。预计阅读时长3分钟。

  ChatGPT的热度还在发酵中,近期太过于火爆,访问量激增直接导致多次宕机,服务器被挤爆了,很多网友无法登陆,并且收到“满负荷运转”的通知。

  宕机的原因是算力不足,算力是ChatGPT正常运行的基础支撑,是AI模型的发动机,正如《流浪地球2》中的数字生命一样,背后需要大量算力的支持。算力的解决需要借助于AI芯片、CPO(光电共存)等,其中Chiplet是提升芯片集成度和算力的理想方案之一。

  今天我们一起了解下Chiplet技术。在后摩尔时代,它起到了什么作用。未来的发展如何?

  1、Chiplet—后摩尔时代新星

  Chiplet,俗称芯粒,又叫作小芯片组,它是将一类满足特定功能的die,通过die-to-die内部互联技术实现多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起,形成一个系统芯片。是后摩尔时代提高芯片性能的重要新技术。

  资料来源:首创证券

  摩尔定律描述了半导体技术的改进,集成电路上可以容纳的晶体管数目大约每经过18-24个月便会增加一倍,也就是说,处理器的性能大约每两年时间就会翻一倍。

  但是自2015年之后,集成电路制程陷入瓶颈,2nm之后纳米工艺接近物理尺寸的极限,行业进入了“后摩尔时代”。

  资料来源:AMD

  后摩尔时代,Chiplet的出现是升级芯片性能的理想解决方案。

  2、Chiplet优势显著,引领行业新变革

  目前,市面上主流封装技术是SoC,将多个负责不同功能的电路通过光刻的形式,制造到同一片芯片die上,主要集成了CPU、GPU、DSP、ISP等不同功能的计算单元和诸多的接口IP。随着晶体管密度的增加,高集成度下,功效、耗电、散热等方面均面临巨大挑战。

  与SoC不同,Chiplet提升了设计灵活性,设计成本较低,设计时间18个月缩减为12个月,加速了上市周期,芯片功效明显提升,解决了纳米工艺物理极限带来的限制。

  资料来源:首创证券

  (1)集成度高,设计弹性高

  主要体现在能够突破单芯片的制约。一般情况,光刻掩膜板的尺度是固定的,单个芯片的面积最大是800平方毫米,Chiplet能解决这个局限,可以通过集成多个芯片,提高集成度。

  Chiplet芯片采用先进封装工艺,将原先的单片大芯片替换为多个小芯片组合,这样可以对其中部分芯片进行生产迭代,可以缩短研发周期,节省研发成本,加快上市周期。

  资料来源:中航证券研究所

  (2)良率(yield)高,降本增效

  芯片生产过程中,一片晶圆切割为很多的裸片,出现缺陷的芯片直接剔除掉。在这种情况下,一片晶圆切割的数量越多,裸片越小,出现缺陷时剔除的面积越小。Chiplet可以将一个大芯片切割成很多的小芯片,从而提高了芯片的良率。

  资料来源:研究所

  根据芯片制造良率的模型,良率越低,成本越高,反之,成本越低。Chiplet提升了芯片的良率,可以降低制造成本。

  3、下游需求注入活力,国内封测迎发展机遇

  集成电路产业链又细分为芯片设计、晶圆制造、晶圆测试、芯片封装、芯片测试。随着半导体技术的成熟,各个环节都是相对比较成熟的子行业。

  根据中国半导体行业协会数据,2021年中国封测占集成电路结构的26.4%。

  我国封测行业市场规模不断扩大,根据Frost&Sullivan数据,中国大陆封测市场2021-2025年复合增长率约为7.50%,2025年市场规模有望达到3552亿元,占全球封测市场约为75.61%。从封测全球格局看,目前中国台湾、中国大陆和美国占据主要市场份额。

  资料来源:研究所

  根据Omdia测算,全球基于Chiplet方案的半导体器件市场规模将从2018年6.45亿美元攀升至2024年58亿美元,CAGR为44.20%。全球Chiplet市场增长势头强劲。

  资料来源:研究所

  从下游需求来看,在大数据、人工智能和物联网高速发展的大背景下,全球电信信息产业开始裂变加速,下游5G通讯终端、高性能计算、、AIGC等新兴应用对封测工艺和产品性能提出更高的要求,未来Chiplet市场有望迎来新一轮发展机遇。

  4、Chiplet概念股梳理

  甬矽电子:公司专注于中高端先进封装和测试业务。

  :公司在Chiplet、WLP、SiP、Fanout、2.5D、3D堆叠等方面均有布局和储备。

  :公司具有高集成度的晶圆级WLP、2.5D/3D、系统级(SiP)封装技术和高性能的FlipChip封装技术。

  :公司具备chiplet概念芯片封装检测的能力。

  :国内外先进封测龙头。

  :公司正在研发的晶圆级封装设备属于先进封装专用工艺设备。

  :子公司投建芯片封测项目,掌握chiplet相关技术。

  :公司半导体芯片封装炉应用领域涵盖Chiplet领域的Bumping回流等封装工艺环节。

  :公司正在研究该技术路径的走向,并与合作伙伴共同寻找合适的产品应用。

  :目前正在开拓封装载板、先进封装等市场及产品。

  :公司产品涵盖QFN、SiP产品系列及九种TO系列封装产品。

  :主营业务为集成电路的封装测试。

  :公司开发的面板级扇出封装技术,是Chiplet封装的基础工艺。

  :公司相关专利技术可以推广移植至2.5D和3D晶圆级先进集成封装平台。

  :公司正在着力发展Chiplet业务。

  :公司己积极投资开展半导体先进封装IC载板业务。

  :推出的思元370是训推一体人工智能芯片,是寒武纪首款采用chiplet(芯粒)技术的AI芯片。

  来源:德邦小研姐


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