本文由博众投资编辑整理。全球半导体蓬勃发展，相关政策大力支持，半导体产业迎来史上最好的时机。随着晶体管电路性能接近极限，先进封装成为集成复杂度最小化、实现成本最优化的突破路径。（博众投资）

作为引领全球电子封装技术的重要会议，ICEPT2022电子封装技术国际会议，将于2022年8月10-13日在大连盛大举办！ICEPT2022将吸引国内外高校、研究机构、电子封装产业相关厂商及来自近20个国家和地区，超过600位知名专家、学者和企业界人士踊跃参与！为先进封装领域学术新进展、应用新技术、创意新理念提供了产学研用深度交流平台。

近期，先进封装概念持续受到市场关注，拜登签署3500亿《芯片和科学法案》，今日A股半导体方向的相关板块纷纷低开，不过开盘后相关个股纷纷快速反弹，其中，Chiplet概念领涨，龙头大港股份7连板，苏州固锝、文一科技等同样涨停；气派科技、易天股份、赛微电子、华正新材等跟随上涨。

Chiplet：延续摩尔定律—先进制程替代之路

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。 （博众投资）

巨头布局：华为/AMD/Apple—产品案例视角

华为：首推7nmChiplet云服务器方案

华为推出基于Chiplet技术的7nm鲲鹏920处理器。华为推出的鲲鹏920是业界领先的ARM-based处理器，根据公司官网消息该处理器采用7nm制造工艺，基于ARM架构授权，由华为公司自主设计完成，通过优化分支预测算法、提升运算单元数量、改进内存子系统架构等一系列微架构设计，大幅提高处理器性能。典型主频下，SPECintBenchmark评分超过930，超出业界标杆25%。同时，能效比优于业界标杆30%。鲲鹏920以更低功耗为数据中心提供更强性能。该处理器创建了相干缓存子系统以将多核集成到单个小芯片中，同时开发了专用并行小型IO块，以实现二维封装解决方案的高带宽芯片间连接。

AMD：联手台积电推出3DChiplet方案

AMD联手台积电推出3DChiplet产品。AMD于2021年6月发布了基于3DChiplet技术的3DV-Cache，该技术使用的是台积电的3DFabric先进封装技术，将包含64MBL3Cache的Chiplet以3D堆叠的形式与处理器进行了封装。2022年3月AMD推出了Milan-X霄龙处理器，该处理器是基于Milan的第三代处理器EPYC7003的升级版本，通过使用AMD的3DV-Cache堆叠技术实现了768MB的L3缓存。Milan-X是一个包含9个小芯片的MCM，其中包括8个CCD裸片和1个大型I/O裸片。（博众投资）

苹果：双M1Max互连缔造高性能方案

苹果推出采用台积电CoWos-S桥接工艺的M1Ultra芯片，实现性能飞跃。苹果2022年3月发布的M1Ultra芯片采用了独特的UltraFusion芯片架构，借助台积电的CoWos-S技术，通过两枚M1Max晶粒的内部互连，实现了性能的飞跃。M1Ultra在新架构下，晶体管数量达到了M1的7倍多，同时两颗Max之间的互连频宽可达2.5TB/s。M1Ultra内部集成内存128GB，包含8个16层堆叠的HBM（高带宽内存）堆栈的内存部件，核心传输速率达3200M，实际传输带宽超过800GB/s。这款产品实现了Apple芯片与Mac系列电脑的又一次重大飞跃，具有里程碑意义。

产业革新：先进封装+IP复用—供应链之关键

Chiplet目前封装方案主要包括2.5D封装、3D封装、MCM封装等类型。2.5D封装将多个芯片并列排在中介层（Interposer）上，经由微凸块（MicroBump）连结，让内部金属线连接芯片间的电子讯号，再通过矽穿孔（TSV）来连结下方的金属凸块（SolderBump），再通过导线载板连结外部金属球，实现各部件之间紧密的连接。3D封装则直接将各芯片进行堆叠，在芯片制作电晶体（CMOS）结构，并直接使用矽穿孔来连结芯片间的电子讯号。MCM技术是将多个LSI/VLSI/ASIC裸芯片和其它元器件组装在同一块多层互连基板上，然后进行封装。

受益方向：聚焦封装/设备/IP环节与供应链变革

先进封装：国内目前在先进制程技术上与国际厂商存在明显差距，Chiplet方案为国内芯片制造业提供了弯道超车机会。国内芯片厂商可以通过采用Chiplet方案来弥补国内先进制程产业链落后的劣势，通过先进封装来提升芯片性能。

IP公司：Chiplet方案降低了芯片设计的成本与门槛，IP复用提高了设计的灵活性。后续IP公司有望实现从IP供应商向Chiplet供应商的身份转变，增加在产业链中提供的价值。

封测设备：Chiplet方案的落地的关键便在于先进封装技术的实现，这对封装设备提高了要求及需求。如Chiplet方案设计大量裸芯片，封测过程需要对大量芯片进行测试以保证最后芯片成品良率。

封装载板：Chiplet方案会采用2.5D封装、3D封装、MCM封装等形式对芯片进行先进封装，这种封装方式会增加ABF、PCB载板层数，具体层数与技术指标要求取决于芯片的设计方案。国内ABF、PCB载板厂商有望受益Chiplet方案的发展。（博众投资）

参考资料：

《半导体行业深度报告：CHIPLET：延续摩尔定律—先进制程替代之路！》浙商证券；2022-08-07；

《半导体行业跟踪报告之五：Chiplet：延续摩尔定律的新技术，芯片测试与先进封装有望获益》光大证券；2022-08-08；

《机械：先进封装工艺与设备研究-先进封装大势所趋，国产设备空间广阔》中泰证券；2022-08-08；

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