【风口系列】突破卡脖子的一个大口子，Chiplet产业链正被竞相布局！（附股） 前言：这篇说一下Chiplet， 2020以来英特尔、AMD纷纷跟进发布AI芯片，并在2022、2023年接连发布新款A... 

来源：雪球App，作者： 概念爱好者，（https://xueqiu.com/5822120884/245464353）

前言：这篇说一下Chiplet， 2020以来英特尔、AMD纷纷跟进发布AI芯片，并在2022、2023年接连发布新款AI芯片，发布节奏明显加快。这块我国也有优势，所以是值得说，也有机会的。

本篇目录1.什么是Chiplet？2.Chiplet产业链3.行业现状4.市场前景5.相关上市公司6.独家核心提示

一，什么是Chiplet

Chiplet定义：将单颗SoC“化整为零”为多颗小芯片（Chip），将多颗Chips进行封装的技术。可分为：1）MCM：Multi-Chip Module，多芯片组件。MCM将多颗裸芯片连接于同一块基板（陶瓷、硅、金属基板），并封装到同一外壳。往下可细分为金字塔堆叠MCM和TSV（硅通孔）堆叠MCM。2）InFO：Integrated Fan-Out，集成扇出封装。InFO指集成多颗进行扇出型封装，所谓扇出（ Fan-Out ），指Die表面的触点扩展到Die的覆盖面积之外，增加了凸点布臵的灵活性并增多了引脚数量。InFO与MCM的区别在于InFO强调扇出封装。3）2.5D CoWoS：Chip on Wafer on Substrate，即从上往下为小芯片-interposer（转接板，硅wafer或其他材料）-IC载板。其与InFO区别在于，2.5D CoWoS多了一层interposer，InFO通常无interposer。需注意，以上三种封装并无严格界限，其区别在于每一种形式侧重的封装要素不同。

Chiplet优势：性能提升：3D 堆叠。通过堆叠，可以实现单位面积上晶体管数量增加，从而提高算力。存储限制：类似“外挂”，提升存储容量；异构互联：芯片复杂度、集成度可以进一步提升。传统形式下单颗芯片面积很难超过800平方毫米。研发周期：Chiplet可以使得核心芯片（chip）共用，缩短设计周期；成本优化：不同功能芯片实现成本最优制程匹配。

国产化意义

Chiplet通过“化整为零”缩小单颗die面积——die面积越小，单片晶圆上的缺陷数量不变的情况下，坏点落在单颗die上对整片晶圆面积的影响比重，在减少，即良率越来越高。国产厂商采用Chiplet，在国产14nm产能为存量的局面下，提升了实际的芯片产出。

原先，单颗SoC使用的是统一的、与CPU制程一致的先进制程；Chiplet则对核心CPU chip采用先进制程，其他如I/O芯片、存储芯片，用更成熟的制程。就国产而言，Chiplet减少了14nm宝贵晶圆的用量，部分地用28甚至45nm制程制作非核心的芯片，增加了晶圆供给来源。

通常意义上，单位面积晶体管数量越多，芯片性能越强。据Wikichip，台积电14nm每mm²晶体管数量在28.88百万个，10、7nm晶体管数量分别达到52.51、91.20百万个，分别是14nm数量的1.8、3.2倍。Chiplet通过将两颗14nm芯片堆叠，实现单位面积晶体管数量翻倍。按台积电规格简单测算，两颗14nm堆叠后的晶体管数量达到57.76百万个，接近10nm的数量水平——故从性能上大体接近10nm芯片性能。对于中国而言，两颗14nm芯片堆叠，可以向下突破，实现接近10nm。

二，Chiplet产业链

Chiplet 发展涉及到整个半导体产业链，是一场生态变革，会影响到从 EDA 厂商、晶圆制造和封装公司、芯粒 IP供应商、Chiplet 产品及系统设计公司到 Fabless 设计厂商的各个环节的参与者。在分工上，当前由于产业规模尚未起量，企业边界较为模糊，大多数会跨越多个环节，例如国内的奇异摩尔、北极雄芯、奎芯科技在提供芯粒方案同时也涉及芯片设计服务。

1）设计环节： 产品良率提升、开发成本降低，先进制程要求降低。Chiplet 降低了对先进制程的需求，能够降低大规模芯片设计的门槛，同时降低制造成本，提升芯片良率。

2）EDA 环节：新 EDA 平台诉求促进价值提升。EDA 企业方面，直接套用原来的 EDA工具很难发挥出 Chiplet 真正优势。Chiplet 需要一个新的 EDA 平台，在架构、物理实现、分析及验证等方面都要适应 Chiplet 的需求，从“系统设计”到“签核”做出重构。

3）IP 环节：IP 供应商在产业链中的重要性上升，需要其提供高速互联 IP，帮助设计厂商加快产品迭代速度。

4）制造环节：良率提升，成本降低，小芯片和硅转接板（silicon interposer）的使用增加带来价值增量。工艺迭代方面，Chiplet 迭代周期远低于 ASIC，可提升晶圆厂的产线利用率。 工艺制程方面，Chiplet 可以降低对先进工艺制程的依赖，实现与先进工艺相接近的性能。大幅提高芯片的良率、提升晶圆面积利用率，进一步降低制造成本。先进封装中使用的硅转接板为晶圆厂制造，故会带来价值量的提升。

5）封测环节：先进封装驱动下，封测环节价值量显著提升。Chiplet 核心在于高速互联，对封装工艺提出更高要求，特别是专注于提升封装体的复杂度和集成度的先进封装。从同构小芯粒集成到同构扩展再到异构集成。SoC 分解为芯粒使得封装难度陡增，互联封装需要保障芯粒连接工艺的可靠性、普适性，实现芯粒间数据传输的大带宽、低延迟。根据 YOLE，先进封装市场预计 2019-2025 年复合年增长率为 6.6%，2025 年将达到 420 亿美元。其中 2.5D/3D 堆叠 IC、ED 和 FO 是增长最快的技术平台，复合年增长率分别为 21%、18%和 16%。测试环节方面，小芯片数量增多，并行 Die-to-Die 接口基本上都包含了大量的（上千个）IO 引脚，来驱动跨 Chiplet 的单端信号，测试中需要使用边界扫描(Boundary Scan)测试才能确保多个裸芯互联的可靠性，Chiplet 或提升测试难度及测试工作量。封装测试设备环节方面，伴随下游芯片封测数量、价值量提升，有望迎来需求起量。

6）材料环节：Chiplet 的应用会增加封装载板的用量。用于高端产品的载板层数多，面积大，线路密度高，通孔小，将推动以 ABF 作为积层绝缘介质材料的 ABF 载板用量。

三，行业现状

中国部分 IC 设计企业无法在台积电、三星等晶圆代工厂进行先进制程代工，19Q3-22Q2，台积电对中国大陆销售比例从 20%降低至 12%，但当前中国大陆 28nm 以下制造比例仍处于较低位置。国内半导体产业在先进制程发展受限的情况下，可将Chiplet 视为另一条实现性能升级的路径和产业突破口。

随着 Chiplet 技术生态逐渐成熟，国内厂商通过自重用及自迭代利用技术的多项优势，推动各环节价值重塑。产业链优质标的将在激增需求下获得崭新业绩增长空间， IP/EDA/先进封装/第三方测试/封测设备/IC 载板优质标的受益于 Chiplet 浪潮实现价值重估。

由于 Chiplet 将传统 SoC 划分为多个单功能或多功能组合的芯粒，相较于传统方案，芯片测试、测试机需求将快速提升。集成电路测试成本约占设计营收的 6%-8%。2021 年中国测试服务市场规模在 300 亿元左右，全球的市场规模为 892 亿元。

为了抢占先进封装技术高地，全球主要封测厂、晶圆厂和 IDM 厂商都加紧布局先进封装，包含 OSAT、晶圆厂及 IDM。其中，Foundry 由于其先具有的工艺技术，在先进封装领域具备先发优势。

Chiplet 架构下，不同芯片供应商、代工厂生产的芯粒之间需具备互操作性，对 EDA/IP 厂商提出了更高要求。由于国内普遍缺乏 Chiplet 实践经验，需要有定义完整的设计流程和配套的设计辅助工具，EDA 厂商需为此提供跨平台工具，以有效地整合不同来源的芯片。另外，Chiplet 生态系统也意味着不同的公司必须相互共享芯片 IP，目前国内仍然十分依赖国外 EDA 巨头和半导体 IP 供应商提供的一站式解决方案。

四，市场前景

2024年全球Chiplet芯片市场空间有望达500亿美元。据Gartner预测，Chiplet芯片市场在2020年空间为全球33亿美金，2024年全球超500亿美金，2020-24年全球市场CAGR为98%。其背后是Chiplet在MPU、DRAM/NAND、基带芯片上加速渗透。

2024年全球Chiplet封测市场空间有望达55亿美金。2022年全球封测市场空间为469亿美金，对应全球芯片销售额在5735亿美元，封测占芯片产值的比重为8%。由于Chiplet涉及的封测难度更高、相对应地在芯片产值中价值量占比会更高，假设2024年全球Chiplet芯片市场中，Chiplet封测成本占比为10%，则对应50亿美金的市场空间。

Chiplet高增带动ABF载板需求提升：Chiplet芯片高算力特性，更适合于ABF载板应用。依据材料，可将IC载板分为BT 载板和ABF载板。相较于BT载板，ABF材料可做线路较细、适合针脚数更多的高讯息传输IC，主要用于CPU、GPU、FPGA、ASIC等高算力芯片。

2028年全球ABF载板市场有望达65亿美元。随着HPC发展和Chiplet渗透，ABF载板市场迎来快速增长。据QYResearch，2023年全球ABF载板市场有望达50亿美元，至2028年有望增至65亿美元。

中国台湾、日本企业占据全球7成份额，国产化空间广阔。据半导体行业观察，中国台湾的欣兴、景硕、南电和日本的Ibiden、Shinko共占据全球ABF载板市场近70%份额。中国大陆厂商面临广阔替代空间。

Chiplet 发展下 3D IC 制造封装技术的兴起将开辟国内 EDA/IP 新机遇。目前，Chiplet 主要仍为单一公司完成全系统，但未来多厂商合作的新型 Chiplet 模式将打破传统 SoC 流程，并在 IP 建模、互连架构分析等系统级性能、功耗、功能验证方面，提出新验证需求，实现全新的 Chiplet 产业结构。在这一机遇下，国内具备先发优势的厂商加快技术追赶，或将实现业绩超预期增长。

五，相关上市公司

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六，独家核心提示

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