行业风口丨国产芯片涨近4%收获三连阳, “后摩尔时代”,Chiplet技术助力本土半导体企业追赶黄金期

南财研选彭卓,实习生杜雪妍 2022-08-05 23:24

据Omdia报告,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。

南方财经全媒体 资讯通研究员彭卓 实习生杜雪妍 综合报道

“后摩尔时代”成为半导体业内一大热词后,同样抛出了一个深刻的问题,如何在现有的工艺制程下,既能继续提升芯片的性能,又能保持成本不变或降低?在此背景下,处于风口中的Chiplet技术,被不少业内人士视为摩尔定律放缓之后,中国半导体企业弯道超车的机会。

据Omdia报告,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,Chiplet的全球市场规模将迎来快速增长

8月5日,半导体板块掀涨停潮,Choice数据显示,截至A股收盘,国产芯片指数(861205.EI)大涨3.93%,迎来三连阳,三日累计涨幅达到6.52%。成分股中睿创微纳芯原股份华大九天等多股涨停。从细分来看,先进封装、Chiplet概念最为抢眼,芯原股通富微电华天科技晶方科技大涨。

5575d5f17e2c84f58a31b4265319ca9.png

图片来源:Choice

半导体芯片行业标准——摩尔定律,已逐渐接近其理论极限

摩尔定律发展至今已经有50多年,根据摩尔定律,半导体芯片上集成的晶体管和电阻数量将每18到24个月将增加一倍。随着半导体工艺的进步,要在同等面积大小的区域里放进更多的硅电路,比如漏电流增加、散热问题增加、时钟频率增长减慢等问题已经不可避免的增加。为了打破摩尔定律的限制,小芯片(Chiplet)概念被业界认为是取代摩尔定律的一个重要方案。

2022年3月,Chiplet互联标准UCle(Universal Chiplet Interconnect Express)正式成立,发起人为AMD、arm、日月光、谷歌、英特尔、Meta、微软、高通、三星与台积电,九家覆盖芯片设计、软件系统、代工与封测的行业巨头。中国大陆也有芯原股份、芯耀辉、阿里巴巴、奇异摩尔等企业加入当中。UCle的成立旨在共同打造Chiplet互联标准、推进开放生态。

行业2.png

图片来源:招商证券

什么是小芯片(Chiplet)概念?

Chiplet(芯粒)是一种可平衡计算性能与成本,提高设计灵活度,且提升IP模块经济性和复用性的新技术之一。Chiplet实现原理与搭积木相仿,把一些预先在工艺线上生产好的实现特定功能的芯片裸片,通过先进的集成技术(如3D集成等)集成封装在一起,从而形成一个系统芯片。

风口1.jpg

基于Chiplet的异构架构应用处理器/图片来源:招商证券

Chiplet有哪些优势?

招商证券指出,Chiplet模式具备开发周期短、设计灵活性强、设计成本低等特点;可将不同工艺节点、材质、功能、供应商的具有特定功能的商业化裸片集中封装,以解决7nm、5nm及以下工艺节点中性能与成本的平衡,并有效缩短芯片的设计时间并降低风险。

广发证券指出,Chiplet有提高制造良率、降低设计及制造成本的优点。具体来看,

①降低成本

据The Linley Group,Chiplet技术可以将大型7nm设计的成本降低高达25%;在5nm及以下的情况下,节省的成本更大。

②提高芯片制造的良品率

芯片的良品率与芯片的面积有关,随着芯片面积增大,良品率会下降。通过Chiplet设计将大芯片分成更小的芯片可以有效改善良率,同时也能够降低因为不良率而导致的成本增加。

③降低设计的复杂度和设计成本

如果在芯片设计阶段,将大规模的SoC按照不同的功能模块分解为一个个的芯粒,那么部分芯粒可以做到类似模块化的设计,而且可以重复运用在不同的芯片产品当中。这样不仅可以大幅降低芯片设计的难度和设计成本,同时也有利于后续产品的迭代,加速产品的上市周期。

投资建议:后摩尔时代来临,本土半导体板块迎来加速追赶黄金期

芯原股份创始人、董事长兼总裁戴伟民在接受《21世纪经济报道》记者专访时表示从市场应用来看,平板电脑、自动驾驶、数据中心将是Chiplet率先落地的应用领域。

华泰证券认为,在AI、5G、汽车智能化、物联网等下游应用推动下,预计全球半导体总需求未来十年仍然保持5.3%的稳定增长。另一方面,半导体制造有望在2022年步入2nm时代,基于线宽缩小的技术演进路线可能逐渐走向极限。未来十年,器件创新、异构计算、Chiplet、先进封装等技术有望成为后摩尔时代支撑芯片PPA表现持续提升的关键。

天风证券认为,后摩尔时代来临,本土半导体板块迎来加速追赶黄金期,先进封装具有潜在颠覆性,预测先进封装在2019年到2025年之间预期将以7%的CAGR增长,到2025年规模可达430亿美元。2018到2020年三年中,我国先进封装占封测业比重分别为35%、37%和40%左右,预计到2022年后先进封装的产品占比将超过45%。

机构推荐个股

  • 芯原股份-U(688521.SH):此前已经正式宣布加入UCIe产业联盟,成为中国大陆首个加入该产业联盟的企业。近期被调研时称“可能是全球首批面向客户推出Chiplet商用产品的企业”。

  • 华天科技(02185.SZ):公司主要从事半导体集成电路、MEMS传感器、半导体元器件的封装测试业务。产品主要应用于计算机、网络通讯、消费电子及智能移动终端、物联网、工业自动化控制、汽车电子等电子整机和智能化领域。

(报告来源:华泰证券、广发证券、天风证券、招商证券;本文信息不构成任何投资建议,刊载内容来自持牌证券机构,不代表平台观点,请投资人独立判断和决策。)

(作者:彭卓,实习生杜雪妍 编辑:梁明)

彭卓

南财资讯通研究员

南财资讯通研究员,南方财经全媒体集团记者,长期关注金融市场前沿动态