2022年9月21日，中國(guó)上海訊——國(guó)產(chǎn)EDA行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)芯和半導(dǎo)體近日證實(shí)，開發(fā)先進(jìn)封裝技術(shù)的基板設(shè)計(jì)初創(chuàng)公司?Chipletz，已采用芯和半導(dǎo)體的Metis電磁場(chǎng)仿真EDA，用于?Chipletz?即將發(fā)布的?Smart?Substrate??產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使能異構(gòu)集成的多芯片封裝。

“摩爾定律放緩和對(duì)高性能計(jì)算的追求正在引領(lǐng)先進(jìn)封裝時(shí)代的到來(lái)，這必將帶來(lái)對(duì)于像芯和半導(dǎo)體先進(jìn)封裝仿真EDA解決方案的迫切需求。

新封裝領(lǐng)域，3D 封裝、SiP(System In a Package，系統(tǒng)級(jí)封裝)已實(shí)現(xiàn)規(guī)模商用，以 SiP等先進(jìn)封裝為基礎(chǔ)的 Chiplet 模式未來(lái)市場(chǎng)規(guī)模有望快速增長(zhǎng)，目前臺(tái)積電、AMD、Intel 等廠商已紛紛推出基于 Chiplet 的解決方案。

新材料領(lǐng)域，隨著 5G、新能源汽車等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，硅難以滿足對(duì)高頻、高功率、高壓的需求以 GaAs、GaN、SiC 為代表的第二代和第三代半導(dǎo)體迎來(lái)發(fā)展契機(jī)。

新架構(gòu)領(lǐng)域，以 RISC-V 為代表的開放指令集將取代傳統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)模式，更高效應(yīng)對(duì)快速迭代、定制化與碎片化的芯片需求。為應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)、人工智能等高算力的應(yīng)用要求，AI NPU 興起。存內(nèi)計(jì)算架構(gòu)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和計(jì)算單元融合為一體，能顯著減少數(shù)據(jù)搬運(yùn)，極大地提高計(jì)算并行度和能效。長(zhǎng)期來(lái)看，量子、光子、類腦計(jì)算也有望取得突破。

Chiplet也稱“小芯片”或“芯?！?，它是一種功能電路塊，包括可重復(fù)使用的IP塊(Intellectual Property Core，是指芯片中具有獨(dú)立功能的電路模塊的成熟設(shè)計(jì)，也可以理解為芯片設(shè)計(jì)的中間構(gòu)件)。具體來(lái)說(shuō)，該技術(shù)是將一個(gè)功能豐富且面積較大的芯片裸片(die)拆分成多個(gè)芯粒(chiplet)，這些預(yù)先生產(chǎn)好的、能實(shí)現(xiàn)特定功能的芯粒組合在一起，通過(guò)先進(jìn)封裝的形式(比如3D封裝)被集成封裝在一起即可組成一個(gè)系統(tǒng)芯片。

Chiplet，本質(zhì)上是一個(gè)設(shè)計(jì)理念，它將不同工藝、不同功能的模塊化芯片，通過(guò)封裝和互聯(lián)等方式，像拼接樂高積木一樣用封裝技術(shù)整合在一起，形成一顆芯片。

隨著數(shù)據(jù)量急劇增加，算力需求擴(kuò)大。而硬件層面，采用先進(jìn)工藝芯片的設(shè)計(jì)成本逐漸提高，每代制程節(jié)點(diǎn)升級(jí)所能帶來(lái)的性能提高幅度和功耗降低幅度減小，摩爾定律發(fā)展放緩，單芯片面積和性能出現(xiàn)設(shè)計(jì)瓶頸。

2020年，英特爾在加入由 Linux 基金會(huì)主辦的美國(guó) CHIPS 聯(lián)盟后，曾免費(fèi)提供 AIB 互連總線接口許可，以支持 Chiplet 生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)。但由于該接口許可需要使用英特爾自家的先進(jìn)封裝技術(shù)EMIB，其他廠商一直心存顧慮，導(dǎo)致AIB標(biāo)準(zhǔn)未能普及。2021 年 5 月，中國(guó)計(jì)算機(jī)互連技術(shù)聯(lián)盟(CCITA)在工信部立項(xiàng)了《小芯片接口總線技術(shù)要求》，由中科院計(jì)算所、工信部電子四院和國(guó)內(nèi)多個(gè)芯片廠商合作展開標(biāo)準(zhǔn)制定工作。

當(dāng)單純依靠尺寸微縮提升芯片性能的空間變小時(shí)，則出現(xiàn)了將不同功能的電路集成在一起，依靠尺寸微縮和設(shè)計(jì)優(yōu)化兩條路提升芯片性能。SoC就是將更多性能集成在單一芯片上，促進(jìn)了手機(jī)/嵌入設(shè)備的發(fā)展。以CPU為例，單核處理器性能難以進(jìn)一步提升時(shí)，采用了多核處理器提升性能，進(jìn)一步采用了異構(gòu)多核的架構(gòu)、協(xié)處理器以及GPU架構(gòu)、專用處理器等。

不過(guò)，隨著處理器的核越來(lái)越多，芯片復(fù)雜度增加，設(shè)計(jì)周期越來(lái)越長(zhǎng)，成本大大增加，SoC芯片驗(yàn)證的時(shí)間、成本也在急劇增加，大芯片快要接近制造瓶頸，特別是一些高端處理芯片、大芯片，單純靠傳統(tǒng)的SoC這條路走下去已遭遇瓶頸，需要從系統(tǒng)層面來(lái)考慮。

由于是非常新的炒作概念，各大股票軟件中包含的成份股并不相同。通達(dá)信Chiplet板塊有21只個(gè)股，同花順有22只個(gè)股。東財(cái)與大智慧都只有11只，其中7只相同4只不同。而萬(wàn)得沒有Chiplet板塊，只有先進(jìn)封裝板塊，而且板塊中缺少最正宗的芯原股份