最近，半导体话题又“火”了。

8月9日，美国《芯片和科学法案》正式在白宫签署生效。该法案规定，未来将为美国半导体研发、制造以及劳动力发展提供527亿美元补贴，而获得资金补贴的芯片企业10年内不能在中国增产小于28nm的先进制程芯片。

与此同时，Chiplet概念近期在二级市场持续“火热”，引发投资者广泛关注。Chiplet技术被认为是后摩尔时代，芯片性能升级的理想解决方案，有望为中国芯带来了一个“弯道超车”的绝佳机遇。

什么是Chiplet技术？

Chiplet又称“小芯片”或“芯粒”，它是一种功能电路块。

Chiplet技术就是将一个功能丰富且面积较大的芯片裸片（die）拆分成多个芯粒（chiplet），并将这些具有特定功能的芯粒通过先进封装的形式组合在一起，最终形成一个系统芯片。

而目前市场主流的SoC（英文全称是System-on-a-Chip）技术则与之相反，它是将多个负责不同功能的电路块通过光刻的形式制作到同一块芯片裸片（die）上，如手机SoC芯片，基本都集成了CPU、GPU、DSP、ISP、NPU、Modem等不同功能的计算单元和诸多的接口IP。

SoC技术和Chiplet技术的关系示意图，如下所示：

SoC技术对先进的纳米工艺有着高度的依赖。像手机芯片制造工艺就越来越高，从28nm一路升级到10nm、7nm、5nm，目前正进一步走向3nm甚至更低。不过，纳米工艺已经接近物理极限，业内普遍认为半导体行业正在进入后摩尔时代，需要寻找新的技术路线。

于是，Chiplet技术被寄予厚望，很可能在未来几年成为一种主要的芯片设计形式。那么，Chiplet技术具体有哪些优点呢？

Chiplet有哪些优势？

首先，Chiplet技术把大芯片分成面积更小的芯片，有助于改善良品率，从而减少制造成本。通常，在晶圆加工过程中，离晶圆中心越远就越容易出现坏点。因此从硅晶圆中心向外扩展，坏点数呈上升趋势，所以企业无法随心所欲地增大晶圆尺寸，否则不良率会大幅上升。

其次，SoC芯片的逻辑计算单元依赖先进制程来提高性能，其他部分通常可使用成本更低的成熟制程，SoC芯片Chiplet化之后，不同芯粒可以根据需要来选择合适的工艺制程分开制造，再通过先进封装技术进行组装，从而有效降低制造成本。

再者，随着半导体纳米工艺进步，芯片设计难度和复杂度也在增加，设计成本高企。根据IBS统计数据，22nm制程之后每代技术设计成本增加均超过50%，设计一颗28nmSoC芯片成本约为5000万美元，而7nm则需要3亿美元，3nm的设计成本可能达到15亿美元。

总之，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。所以，将SoC拆分成几个关键的Chiplet可以更好地平衡研发成本，避免一颗大SoC芯片设计出来后没有足够出货量带来的巨大损失，从而缩短研发周期、研发人员投入等。比如，AMD的Ryzen系列芯片，就是通过Chiplet技术实现对Intel产品主频和成本上的超越，近几年市占率逐步提升。

目前，英特尔、AMD、ARM、高通、台积电、三星、日月光、Google云、Meta (Facebook)、微软这十家行业领导企业共同成立了Chiplet标准联盟，并在2022年3月2日正式推出了通用Chiplet的高速互联标准，简称“UCIE”标准，这是一个开放的、可互操作的标准，有望加速Chiplet产业的快速发展。

市场调研机构Omdia预计，在制造过程中使用Chiplet的新器件全球市场规模将在2024年扩大到58亿美元，比2018年的6.45亿美元增长9倍；到2035年，其市场规模将达570亿美元。

未来，Chiplet产业会逐渐成熟，并将形成包括互联接口、架构设计、制造和先进封装的完整产业链。通过Chiplet方案，我国不仅可以弥补先进制程技术落后的短板，还将为国内半导体产业寻找到“弯道超车”的新机遇。

Chiplet带来的产业链机遇

利好封测产业链

未来随着Chiplet技术的大规模应用，小芯片间的互联需求会持续提升，这将对先进封装带来持续性的需求提升，不妨关注具有2.5D、3D和SIP封装能力的企业。同时，封装产业链上的其它企业，如封装载板、设备等公司也有望受益。

利好具有差异化的IP设计公司

在SoC技术体系下，IP设计的市场份额高度集中。根据IPnest的数据，截至2022年5月，全球芯片IP前十公司占据79.8%的市场份额，而ARM公司一家就占据40.4%。而在开放的“UCIE”标准下，中小IP设计公司有望通过差异的设计能力切入到更多的芯片细分市场。

最后，从中长期来看，在Chiplet这条新赛道上，中国企业有望与国际半导体巨头同台竞技，通过不断缩小技术差距来加快半导体国产替代的步伐。