近日,阿里巴巴達(dá)摩院發(fā)布2023年十大科技趨勢(shì)報(bào)告,上榜的“Chiplet模塊化設(shè)計(jì)封裝”引發(fā)關(guān)注,相關(guān)話題“國(guó)產(chǎn)芯片有望通過(guò)先進(jìn)封裝突圍”一度沖上微博熱搜。
Chiplet可譯為“芯粒”,又稱“小芯片”,是具備特定功能、明確邊界且可組合的芯片單元。傳統(tǒng)大型單片芯片自成一體,芯粒則更像積木,以多顆小核組合成為大核的平價(jià)替代品。從單片芯片走向芯粒組合,就仿佛從雕版印刷轉(zhuǎn)為活字印刷,能降低成本、提高效率,被不少人視為中國(guó)芯片彎道超車的絕佳機(jī)遇。
小小芯粒能否真如國(guó)人所愿,闖出一條突破封鎖的“強(qiáng)芯”大道?
讓我們先看看行業(yè)國(guó)際趨勢(shì)。過(guò)去數(shù)十年,半導(dǎo)體芯片制造工藝提升速度令人目眩,讓“摩爾定律”廣為人知——同樣大小的硅片上,集成電路數(shù)目每隔18個(gè)月就翻一番。但近幾年來(lái)隨著制作工藝的進(jìn)步,要在同等大小硅片上集成更多電路,就越來(lái)越受到物理極限的制約。先進(jìn)芯片功耗攀升、良品率下降、成本急劇增加,甚至有業(yè)內(nèi)人士稱“摩爾定律已死”。這條路越走越窄后,全球芯片企業(yè)開(kāi)始從芯片封裝技術(shù)中尋找性能和成本的平衡點(diǎn),芯粒技術(shù)就此應(yīng)運(yùn)而生。它不必改變晶體管電路的線寬線距,而采用異構(gòu)集成技術(shù)把多個(gè)芯粒拼到一起,也能實(shí)現(xiàn)高密度集成。因其模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì),還能大幅度加快新產(chǎn)品研發(fā)周期并提高良品率,成本也隨之降低。
芯粒技術(shù)主要應(yīng)用在自動(dòng)駕駛、數(shù)據(jù)中心、消費(fèi)電子、高性能計(jì)算、高端智能芯片等領(lǐng)域。有行業(yè)報(bào)告預(yù)測(cè),2025年至2035年,全球芯粒市場(chǎng)規(guī)模將從65億美元高速增長(zhǎng)至600億美元。目前,華為、AMD、英特爾等行業(yè)巨頭都積極布局芯粒并推出相關(guān)產(chǎn)品。2022年更是芯粒技術(shù)大火之年,3月,英特爾等多家巨頭聯(lián)合推出通用芯粒互連標(biāo)準(zhǔn)UCle;12月,首個(gè)中國(guó)小芯片標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。可以說(shuō),芯粒技術(shù)是國(guó)內(nèi)外都看好的一條芯片新賽道。
再看看芯粒在中國(guó)的發(fā)展環(huán)境。半導(dǎo)體芯片是數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心技術(shù)和重要基礎(chǔ),也是我國(guó)被卡脖子的關(guān)鍵領(lǐng)域之一。在5納米等先進(jìn)芯片工藝制程上,中國(guó)企業(yè)很難在短期內(nèi)縮小與國(guó)際芯片巨頭的差距。而芯粒技術(shù)恰恰可以最大程度壓榨出14納米以上成熟工藝區(qū)間芯片的潛力。如果先進(jìn)芯片供應(yīng)受阻,中國(guó)企業(yè)可借助先進(jìn)封裝技術(shù)把采用成熟工藝制程的芯粒拼接在一起,實(shí)現(xiàn)接近先進(jìn)芯片的性能。此外,中國(guó)還有完整產(chǎn)業(yè)鏈和巨型市場(chǎng)。產(chǎn)業(yè)鏈上各企業(yè)協(xié)同起來(lái),可以借助巨大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)構(gòu)建芯粒這個(gè)新賽道的新生態(tài),驅(qū)動(dòng)上游被鉗制的環(huán)節(jié)進(jìn)步。
看到了新賽道的光明前景,也不能忽視前進(jìn)路上的重重荊棘。
要啃硬骨頭。芯粒技術(shù)是先進(jìn)制造工藝的補(bǔ)充,而不是顛覆式的替代。芯粒領(lǐng)域有很多技術(shù)挑戰(zhàn),還要滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的不同技術(shù)訴求,不會(huì)只停留在成熟工藝區(qū)間。這意味著我們不能投機(jī)取巧,依然要攻堅(jiān)克難,要加快多學(xué)科協(xié)同的技術(shù)攻關(guān)。
要建大聯(lián)盟。現(xiàn)代半導(dǎo)體行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng),不是單一企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng),而是聯(lián)盟、生態(tài)之間的競(jìng)爭(zhēng)。中國(guó)雖已發(fā)布首個(gè)芯粒領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但標(biāo)準(zhǔn)是否具備可行性、能否避免國(guó)內(nèi)企業(yè)的內(nèi)卷內(nèi)耗,還有待實(shí)踐的檢驗(yàn)。
不畏艱辛,方得始終。期待更多中國(guó)企業(yè)練好基本功,在芯粒領(lǐng)域大展宏圖! (本文來(lái)源:經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào) 作者:佘惠敏)
(責(zé)任編輯:王炬鵬)