Chiplet概念大爆发,有公司股价连续八个涨停|焦点分析

文|郑灿城
编辑|彭孝秋
股价从9元涨到20元 , 仅用一周多时间 。 这就是Chiplet概念的魅力 。
(大港股份8连涨停 , 数据来源:东方财富)
但该公司(大港股份 , 002077.SZ)却在回函深交所时表示 , 自己未涉及Chiplet相关业务 。
(大港股份回函节选 , 资料来源:东方财富)
作为新的市场主线 , Chiplet也为半导体指数大涨贡献了新动力 。 整个指数从8月1日至8月8日 , 涨幅超过17% 。 IP授权也是受益Chiplet的细分板块 , 头部企业芯原股份(688521.SH)也随之从44元涨到72元 , 涨幅达63% 。
(半导体指数(801081.SWI)走势图 , 数据来源:东方财富)
何为Chiplet?这个概念最早由美满电子Marvell(MRVL.O)创始人于2015年提出 , 但却在近期签署的《2022年芯片与科学法案》被提及 。 即美国总统科学技术顾问委员会(PCAST)开始“倡议建立Chiplet平台” 。
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(法案内容节选 , 图源网络)
后摩尔时代的钥匙
Chiplet翻译过来就是“芯粒” , 其核心思路为乐高的模块化——将数个小芯片通过封装技术拼装成大芯片 , 以实现性能的提升和成本的降低 。
在认识Chiplet之前 , 我们先要熟悉半导体行业的几个概念 。 一个是集成电路发展一直遵循的一条路线——摩尔定律 。 “每经过18-24个月 , 芯片内晶体管的数量就会增加一倍” 。 这个定律提出者为英特尔创始人戈登·摩尔(GordenMoore) , 1965年时他还在仙童半导体公司任职 。
另一个是晶体管 , 作为芯片主要组成部分 , 晶体管的数量直接影响芯片性能 。 因此 , 自芯片被发明以来 , 科学家们就想尽办法在一定面积里塞下更多的晶体管 。 简单来说 , 如下图绿色部分 , 宽度越小 , 单位面积内能塞下的晶体管数量就越多 , 芯片的性能也就越高 。
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(示意图 , 图源网络)
这个宽度又叫制程 , 或是技术节点 。 经过晶圆厂对技术节点的不断突破 , 时至今日 , 虽然头部芯片制造厂商台积电和三星的战场已经来到了3nm , 但相邻技术节点突破的时间间隔越来越长 , 即摩尔定律放缓 。
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(晶体管数量走势图 , 资料来源:Wikipedia、民生证券研究院)
除此之外 , 这个突破过程中 , 每一个制程的研发到量产都需要花费巨额的资本投入 , 节点的突破也就和资本的投入不成正比 。 36氪了解到 , 5nm制程的研发投入 , 差不多是7nm和10nm投入总和 。 这就导致晶圆厂们在竞相突破新节点的路上 , 有些玩家会选择中途放弃 。 比如 , 联华电子(UMC.N)在2018年8月宣布放弃12nm以下的先进工艺研发;时隔不久 , 格罗方德宣布放弃7nm的研发 。
然而 , 下游应用非但没有放缓对芯片性能的追求 , 还对芯片的“占地面积”提出了更高要求 。 比如TWS耳机、AR和VR等设备体积很小 , 因此只能将若干个芯片的性能都集中到一块SoC(SystemonChip , 片上系统)芯片上 。
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注:右图Mochi为Chiplet最初提出时的名字
Chiplet就是利用了“高度”这个维度 , 先将原本在一个平面上的芯片拆分开来 , 再像积木一样拼装成块 。 这样不但能够节省占地面积 , 使得每个小芯片有更大的空间 , 还能够带来更高的经济效益 。
首先 , Chiplet可以单独流片(试生产) , 降低流片失败的风险 。 随着技术节点的不断提升 , 单颗芯片集成的IP(大芯片的功能模块)会越来越多 。 根据IBS数据 , 7nm、5nm工艺集成的IP数量分别为178、218个 。 在流片时 , 任意一个IP出错都会导致流片失败 , 对芯片设计公司现金流造成一定的冲击 。 比如7nm工艺芯片一次流片需要3000万元成本 , 5nm则在4700万以上 。