10月18日，市場研究機構 IDTechEx 發(fā)布的最新預測報告顯示，預計到2035年，全球基于Chiplet（小芯片）設計的服務器、電信、個人電腦、移動電話和汽車芯片市場規(guī)模將達到 4110 億美元，復合年增長率達 14.7%。

報告稱，在快速發(fā)展的半導體世界中，Chiplet 技術正在成為一種突破性的方法，可解決傳統(tǒng)單片系統(tǒng) （SoC） 設計面臨的許多挑戰(zhàn)。隨著摩爾定律的放緩，半導體行業(yè)正在尋求創(chuàng)新的解決方案，以提高性能和功能，而不僅僅是增加晶體管密度。Chiplet 提供了一條有前途的前進道路，為芯片設計和制造提供了靈活性、模塊化、可定制性、效率和成本效益。

AMD 和 Intel 等公司一直處于這項技術的前沿，AMD 的 EPYC 處理器和 Intel 的 Ponte Vecchio 數據中心 GPU 等產品展示了Chiplet在增加內核數量和集成各種功能方面的潛力。

Chiplet 是分立的模塊化半導體元件，在集成到更大的系統(tǒng)之前是單獨設計和制造的。這種方法類似于模塊上的 SoC，其中每個chiplet都設計為與其他chiplet協(xié)同工作，因此需要在設計中進行協(xié)同優(yōu)化。Chiplet 的模塊化與關鍵的半導體趨勢保持一致，例如 IP Chiplet化、集成異構性和 I/O 增量化。Chiplet 還與異構集成和高級封裝有關。

為什么 Chiplet 越來越受歡迎？

摩爾定律的放緩使得在有限區(qū)域內添加更多晶體管變得越來越困難。相反，重點已經轉移到提高函數密度上，這是Chiplet設計擅長的領域。與此同時，開發(fā)工作越來越集中在系統(tǒng)級集成上，而不僅僅是晶圓制造。

Chiplet技術的采用是因為它能夠解決傳統(tǒng)單片芯片設計中固有的幾個關鍵限制。一個優(yōu)勢是它能夠克服光罩尺寸和內存壁等限制，這些限制傳統(tǒng)上會阻礙半導體設備的性能和可擴展性。通過將芯片功能模塊化為離散的Chiplet，制造商可以更有效地優(yōu)化半導體材料和加工節(jié)點的使用。此外，Chiplet可以更好地利用晶圓角空間，并降低芯片缺陷率，這在傳統(tǒng)芯片設計中往往沒有得到充分利用，尤其是在需要更多功能的大型 SoC 中。分立元件在集成之前可以單獨進行測試和驗證。因此，制造產量增加，從而提高產出質量并降低單位成本。此外，Chiplet有助于實現更靈活的設計過程，無需全新的芯片設計即可集成針對特定應用量身定制的各種功能。這種靈活性不僅減少了開發(fā)時間和成本，而且還允許快速適應不斷變化的技術需求。

Chiplet的性質允許制造商從不同地區(qū)的多個供應商處采購不同的零件。這種多元化減少了對任何單一供應商或地理區(qū)域的依賴，從而增強了供應鏈的彈性。在地緣政治緊張局勢和貿易限制的背景下，Chiplet技術通過降低與供應中斷相關的風險來提供戰(zhàn)略優(yōu)勢。通過采用Chiplet設計，公司可以更有效地應對這些限制，確保關鍵組件的穩(wěn)定供應，而不會嚴重依賴受政治不穩(wěn)定或貿易制裁影響的地區(qū)。

總的來說，這些因素使Chiplet技術成為尋求提高性能同時保持經濟效率的制造商的有吸引力的選擇。

全球Chiplet市場正在經歷顯著增長。預計到 2035 年將達到 4110 億美元，這是在數據中心和 AI 等行業(yè)的高性能計算需求的推動下。Chiplet的模塊化特性允許快速創(chuàng)新和定制，滿足特定的市場需求，同時減少開發(fā)時間和成本。

雖然Chiplet具有許多優(yōu)勢，但它們也帶來了新的挑戰(zhàn)。多個Chiplet的集成需要先進的互連技術和標準，以確保組件之間的無縫通信。熱管理是另一個關鍵領域，因為如果管理不當，功能密度增加會導致過熱。這些挑戰(zhàn)為供應鏈中的各種參與者帶來了機會。例如，Chiplet設計中封裝的不同區(qū)域需要不同類型的底部填充材料來滿足特定需求，例如保護芯片本身，提供機械支撐和熱穩(wěn)定性，以及保護連接Chiplet的精密導線和焊球，防止分層或分離等問題。這就產生了對提高可靠性和性能的創(chuàng)新材料的需求。