周末熱議的Chiplet ,會帶火哪些半導體細分? | 見智研究
激石Pepperstone(http://hysxdzy.com/)報道:
近日Chiplet的概念大火,作為延續(xù)摩爾定律的一個重要技術到底說了些什么?又會影響到半導體產(chǎn)業(yè)鏈的哪些環(huán)節(jié)?
首先,要了解到Chiplet是一種制造和封裝芯片的方法。其最重要的技術突破在于封裝,其次是測試。
可作為對比的是:現(xiàn)在普遍采用SOC模式,從下圖中可以清晰可見。兩種工藝的不同指出在于,SOC是把載有不同功能的模塊都封裝在同一晶圓中;而Chiplet是將模塊進行歸類劃分,先封裝成幾個不同的裸片,最后再封裝到一起。也就是說Chiplet比SOC多了一組封裝的流程。
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兩種工藝的重點區(qū)別
首先,SOC模塊要求封裝的必須是相同制程的模塊,比如GUP、CUP、存儲都必須是7nm制程;
而Chiplet因為是進行分別封裝的,所以對第一次集成裸片的工藝要求沒有那么苛刻,比如說封裝一個7nm的CPU、14nm的存儲芯片,130nm的模擬芯片,接下來就是最后一步,將這些已封裝好的裸片再次封裝到一起。
所以,最后一個封裝環(huán)節(jié)就變得極為關鍵,因為要將不同工藝,或者不同材質的模塊(比如Si、SiC、GaN)集成在一起。這里會涉及到電路接口、信號傳輸、裸片位置放置的布局設計,就存在非常復雜的情況,對封裝廠的技術有了更高的要求。
這也就是為什么要成立Chiplet生態(tài)聯(lián)盟的重要原因之一。隨著關鍵傳輸協(xié)議標準的形成、各個功能區(qū)域模塊的鏈接方式統(tǒng)一,那么Chiplet的應用才可能被大范圍推廣。
測試需求顯著增加
非常明顯的是,Chiplet要比SoC進行更多次的封裝,也就需要進行更多次測試檢驗,以確保每個裸片都是可以正常運作的,不然一單存在單一模塊性能失效,后面的封裝也就是做無用功,所以多次檢測的目的是為了能夠提高出貨良品率。
從晶圓上的裸片來看,理論上Chiplet的良率是會明顯高于SOC的,因為要切割的模塊單位面積變小了,晶圓上如果存在污染點對于模塊影響的概率要降低一些。
而另一方面,Chiple工藝在不同晶圓上切割下來的模塊數(shù)量會更多,但是隨著模塊性能進行分類集成,對于芯片廠商的生產(chǎn)能力要求也開始降低,可以通過采購不同模塊進行集成,很大程度優(yōu)化了先進工藝的生產(chǎn)流程。
總的來看,Chiplet工藝對于測試機的需求要高于SOC工藝。而測試機是具有非常高的技術壁壘,其關鍵點在于做數(shù)據(jù)處理的測試軟件平臺以及用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?nèi)部板卡,這將會是測試機廠商的核心競爭力所在。
芯片設計是測試機訂單先驗者
從產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)環(huán)節(jié)來看,測試機的直接下游首先是芯片設計公司,再者是晶圓廠和封測廠,而后兩者的采購量要遠遠高于前者。
芯片設計公司會先與自己的客戶進行芯片需求溝通交流來設計方案,同時也會采購少量的測試機,通過了這個環(huán)節(jié)后,才會驅動才下游代工廠和封裝廠進行采購。
最終下游的真實裝機量是與設計公司以及客戶數(shù)量構成完整的生態(tài)閉環(huán)。對于該生態(tài)來說,每一環(huán)都緊緊相扣,一旦通過客戶認證則具備非常強的粘性。
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