安信證券：先進(jìn)制程貼近物理極限 算力需求Chiplet迎來黃金發(fā)展期

智通財(cái)經(jīng)APP獲悉，安信證券發(fā)布研究報(bào)告稱，Chiplet可以通過多個(gè)裸片片間集成，突破了單芯片SoC的諸多瓶頸，帶來一系列優(yōu)越特性，從而延續(xù)摩爾定律。隨著近年來高性能計(jì)算、人工智能、5G、汽車、云端等新興市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，對(duì)于算力的需求持續(xù)攀升，下游IC設(shè)計(jì)廠陸續(xù)推出Chiplet解決方案的高算力芯片。AI等高算力芯片的需求增加，Chiplet迎來高速發(fā)展，該行認(rèn)為未來隨著先進(jìn)封裝技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈深度受益。

推薦：長(zhǎng)電科技(600584.SH)、建議關(guān)注通富微電(002156.SZ)、華天科技(002185.SZ)、甬矽電子(688362.SH);IP關(guān)注芯原股份(688521.SH);設(shè)備關(guān)注長(zhǎng)川科技(300604.SZ)、華興源創(chuàng)(688001.SH)等。

安信證券主要觀點(diǎn)如下：

先進(jìn)制程貼近物理極限迭代放緩，Chiplet體現(xiàn)集成優(yōu)勢(shì)

Chiplet俗稱“芯?！被颉靶⌒酒M”，通過將原來集成于同一SoC中的各個(gè)元件分拆，獨(dú)立為多個(gè)具特定功能的Chiplet，分開制造后再通過先進(jìn)封裝技術(shù)將彼此互聯(lián)，最終集成封裝為一個(gè)系統(tǒng)芯片。與傳統(tǒng)的SoC依靠先進(jìn)制程(摩爾定律)提高晶體管密度不同，Chiplet通過先進(jìn)封裝的方式，將各個(gè)芯片單元彼此互聯(lián)，從而提高集成度。由于摩爾定律在往5nm以及3nm等先進(jìn)制程推進(jìn)過程中逐步放緩，單位晶體管所需要付出的成本降低的速度正在持續(xù)放緩，Chiplet性價(jià)比逐步凸顯。Chiplet可以通過多個(gè)裸片片間集成，突破了單芯片SoC的諸多瓶頸，帶來一系列優(yōu)越特性，從而延續(xù)摩爾定律。

AI等高算力芯片的需求增加，Chiplet迎來高速發(fā)展：

從下游應(yīng)用場(chǎng)景來看，服務(wù)器、自動(dòng)駕駛領(lǐng)域是比較適合Chiplet落地場(chǎng)景，隨著近年來高性能計(jì)算、人工智能、5G、汽車、云端等新興市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，對(duì)于算力的需求持續(xù)攀升，下游IC設(shè)計(jì)廠陸續(xù)推出Chiplet解決方案的高算力芯片。AMD于2023年初發(fā)布了第一個(gè)數(shù)據(jù)中心APU(Accelerated Processing Unit，加速處理器)產(chǎn)品MI300，擁有13個(gè)小芯片，基于3D堆疊，包括24個(gè)Zen4 CPU內(nèi)核，總共包含128GB HBM3顯存和1460億晶體管，性能上比此前的MI250提高了8倍,在功耗效率上提高了5倍。英偉達(dá)H100采用了臺(tái)積電4nm制程和COWOS封裝工藝，擁有一顆GPUSOC和6顆HBM。GH200也采用Chiplet方案，將72核的Grace CPU、H100GPU、96GB的HBM3和512GB的LPDDR5X集成在同一個(gè)封裝中，擁有高達(dá)2000億個(gè)晶體管。根據(jù)Gartner數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，基于Chiplet的半導(dǎo)體器件銷售收入在2020年僅為33億美元，2022年已超過100億美元，預(yù)計(jì)2023年將超過250億美元，2024年將達(dá)到505億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率高達(dá)98%。

國際龍頭布局Chiplet先進(jìn)封裝，國內(nèi)廠商緊跟產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)：

目前全球封裝技術(shù)主要由臺(tái)積電、三星、Intel等公司主導(dǎo)，其中臺(tái)積電在Chiplet處于領(lǐng)導(dǎo)地位，其推出的3DFabric，搭載了完備的3D硅堆棧(3D Silicon Stacking)和先進(jìn)的封裝技術(shù)，技術(shù)先后被用于賽靈思的FPGA、英偉達(dá)的GPU以及AMD的CPU和GPU。國內(nèi)廠商方面，中國三大封測(cè)企業(yè)長(zhǎng)電科技、通富微電與華天科技都在積極布局Chiplet技術(shù)，目前已經(jīng)具備Chiplet量產(chǎn)能力。長(zhǎng)電科技推出的XDFOI?可實(shí)現(xiàn)TSV-less技術(shù)，達(dá)到性能和成本的雙重優(yōu)勢(shì);通富微電7nm Chiplet產(chǎn)品已大規(guī)模量產(chǎn)，5nm產(chǎn)品已完成研發(fā)即將量產(chǎn);華天科技目前已建立三維晶圓級(jí)封裝平臺(tái)—3D Matrix，Chiplet產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，主要應(yīng)用于5G通信、醫(yī)療等領(lǐng)域。

風(fēng)險(xiǎn)提示：新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品無法如期產(chǎn)業(yè)化風(fēng)險(xiǎn)，行業(yè)與市場(chǎng)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，國際貿(mào)易摩擦風(fēng)險(xiǎn)，產(chǎn)品生產(chǎn)成本上升風(fēng)險(xiǎn)。