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大港股份5连板!芯片Chiplet概念获热捧,将是未来新方向?

来源:证券之星资讯 2022-08-08 16:34:43
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8月8日,芯片Chiplet概念再度走强。截止收盘,通富微电、大港股份涨停,芯原股份涨近8%。值得注意的是,大港股份已连续5个交易日涨停。那么这个火热的Chiplet概念究竟是什么?又是因何而火爆?哪些公司有望受益?

8月8日,芯片Chiplet概念再度走强。截止收盘,通富微电、大港股份涨停,芯原股份涨近8%。值得注意的是,大港股份已连续5个交易日涨停。

那么这个火热的Chiplet概念究竟是什么?又是因何而火爆?哪些公司有望受益?

何为Chiplet?

芯片产业链主要包括设计、制造、封装与测试三大环节与半导体设备及材料两大支柱产业。其中芯片封测包括封测厂、封测设备、辅材。

Chiplet俗称芯粒,也叫小芯片,它是将一类满足特定功能的die(裸片),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。

简单来理解就是一种先进封装的技术。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。

事实上,Chiplet并非是一个新的概念,其概念最早源于1970年代诞生的多芯片模组。Marvell创始人周秀文博士在ISSCC2015大会上提出了Mochi架构的概念,这是Chiplet最早的雏形。

近年来,这个概念开花结果,AMD、英特尔、台积电、英伟达等国际芯片巨头均开始纷纷入局Chiplet。随着入局者越来越多,设计样本也越来越多,开发成本也开始下降,大大加速了Chiplet生态发展。

因国产替代而火爆

而此番Chiplet概念大火,主要是因Chiplet被视为中国与国外差距相对较小的先进封装技术,有望带领中国半导体产业在后摩尔时代实现质的突破。这主要是因为Chiplet有以下三点优势:

一是可以有提高良率,降低芯片的设计成本和生产成本。与传统的SoC架构相比,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;

二是可以缩短产品上市周期。与传统的SoC架构相比,Chiplet模式可以对芯片的不同单元进行选择性迭代,迭代部分裸芯片后便可制作出下一代产品,大幅缩短产品上市周期。

三是具有设计灵活性。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。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。

在这些优势下,业内人士普遍认为,Chiplet是中国半导体企业弯道超车的机会。中信证券认为,在当前中国发展先进制程外部受限的环境下,发展先进封装部分替代追赶先进制程,应是中国发展逻辑之一。

浙商证券指出,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。

根据调研机构Omdia的数据显示,到2024年,Chiplet的市场规模将达到58亿美元,2035年则超过570亿美元,较2024年增长近10倍。

相关概念股

在国内,华为海思半导体是最早研究Chiplet技术的公司之一,在早期就与台积电合作过Chiplet技术。

除华为之外,也有其他国产半导体公司在此布局。如芯片IP公司芯原股份是业内首批推出商用Chiplet的公司,近年来一直致力于Chiplet技术和产业的推进,是大陆排名第一、全球排名前七的半导体IP供应商。

还有芯动科技推出首款高性能服务器级显卡GPU“风华1号”就使用了INNOLINK Chiplet技术,将不同功能不同工艺制造的Chiplet进行模块化封装,成为一个异构集成芯片。

此外,还有国内芯片封装龙头企业长电科技、通富微电、华天科技等企业,都在发力Chiplet技术。

面临的挑战

虽然Chiplet正在展现出诸多的好处和市场潜力,但是要充分发挥其效力,仍面临着一些需要解决的难题和挑战。

首先,技术层面,受限于不同架构、不同制造商生产的die之间的互连接口和协议的不同,Chiplet 面临着来自先进封装、测试、软件配合等多个方面的挑战。

Chiplet需要实现各裸芯片之间的开孔、电镀需要精密的操作;要保证各裸芯片之间的数据实现高速、高质量传输;相对先进制程Chiplet模式散热能力较差,这些增加都给制造芯片提出了新的技术难题。

最重要的是,Chiplet是将原有的系统单芯片打散成多个独立的芯粒,而要把这些芯粒通过先进封装技术整合到一起之后,还需要能够高速互联起来,而怎么去实现各个芯粒之间高速互联,则是需要解决的难题。

总得来说,Chiplet的发展还有很长的路要走,它既是一次技术升级,包括封装测试技术、EDA工具、芯片架构设计等,也可能带来一次对传统半导体产业链的重构。

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