芯原股份戴伟民：Chiplet是“换道超车”的技术

“芯原股份是一家平台服务企业，不会与其他产品竞争。我们有可能成为全球第一批推出Chiplet商用产品的企业！”芯原股份董事长兼总裁戴伟民在Aspencore主办的IIC2022（国际集成电路展览会暨研讨会）重要论坛活动——2022中国IC领袖峰会上介绍了芯原股份在Chiplet技术研发与应用进展。

近几年，随着芯片工艺节点的演进，芯片工艺越来越复杂，成本急剧上升，致使摩尔定律难以为继。为此，半导体产业界开始探索采用先进封装工艺，来实现芯片性能、良率的突破。Chiplet（芯粒）由于可以大幅提高大型芯片的良率、降低设计的复杂度和设计成本、降低芯片制造的成本而备受青睐。芯原股份作为国内领先的芯片定制服务商，一直致力于Chiplet技术和产业的推进。

中国半导体产业将迎新一轮并购潮

戴伟民首先分析了半导体产业大环境。他介绍，当前全球经济形势严峻，已经进入经济衰退期。尽管美国联邦储备委员会连续4次加息，但仍未明显控制通胀。截止2022年7月28日，今年共有14家集成电路设计企业在科创板上市，但一半企业上市首日破发，一二级市场倒挂，造成融资困难。

芯片短缺是近几年各行业存在的普遍问题，然而进入2020年全球芯片供需关系已经发生变化。戴伟民表示，半导体市场增速放缓与新建晶圆厂产能逐步释放将形成冲突，芯片短缺将在今年下半年开始缓解，2023年下半年个别工艺节点出现产能过剩。

尽管全球半导体行业发展放缓，但戴伟民仍然看好中国半导体未来五年发展前景。他认为，未来五年是国产替代的关键五年，尽管产品性能差一点、贵一点也要用，因为安全可控。未来，简单的国产替代将基本完成，走向发展深水区，如CPU、GPU、高性能计算等。

同时，他认为，基于国内外经济形势的变化，中国半导体产业将会迎来一轮新的并购潮，也将推动中国本土产业结构优化。

chiplet重要意义在于“换道超车”

当前Chiplet是半导体领域最热的技术，而戴伟民把chiplet技术看成一种“换道超车”。

众所周知，摩尔定律的定位为：集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月到24个月便会增加一倍。换言之，处理器的性能大约每两年翻一倍，同时价格下降为之前的一半。然而，目前先进芯片工艺越来越难以实现，而在先进芯片工艺难以满足性能提升与成本下降的情况下，把大的芯片拆解成一些小的芯片，再进行封装或异构的Chiplet技术将成为一个比较好的选项。

戴伟民表示，Chiplet技术将延续摩尔定律，器件将以多种方式集成，系统空间的功能密度将持续增长。同时，他也表示，2024年全球Chiplet处理器芯片市场将达到58亿美元。

从封装技术来看，先进封装技术正从2.5封装向3D封装转变，而Chiplet也呈现集成异构化，将多个基于不同工艺节点、单独制造的小芯片封装到一颗芯片中。

戴伟民介绍，“Marvell创始人周秀文博士在ISSCC2015上提出Mochi架构的概念，但真正推动Chiplet技术产品化的是AMD。最近几年，intel也是采用这个技术，而且是非常复杂的3D封装和2D封装的结合。”目前Mochi是很多应用的基准架构，包括物联网、智能电视、智能手机、服务器、笔记本电脑等。

他认为，intel和AMD推动Chiplet技术对产业带来很大的影响。今年3月2日，ASE、AMD、ARM、Google云、intel、Meta、微软、高通、三星、台积电十大行业龙头企业成立chiplet行业联盟，共同打造chiplet互连标准，推进开放生态。一个月后，芯原股份也正式加入Ucle产业联盟，共同推动chiplet技术发展。

Chiplet契合平板电脑、自动驾驶应用场景

在IP芯片上，戴伟民介绍，芯原股份是中国大陆第一、全球第七的半导体IP供应商，IP种类在前七位中排名第三，而半导体IP知识产权授权使用费收入全球排名第四（2020、2021年）。

同时，芯原股份在数字IP上有很丰富的积累，包括图形GPU、视频VPU、图像信号ISP、显示处理IP、音频/语音DSP、神经网络NPU。其中，根据IPnest报告，2021年芯原股份GPU（含ISP）市场占有率排名全球前三。而芯原股份视频IP已经被全球前20大云平台解决方案提供商中12个采用，国内也有3个前五大互联网公司采用。

除了芯片IP，芯原股份还着力推动芯片平台化，目前已经实现5纳米SoC一次流片成功，还有多个5纳米一站式服务项目正在执行。目前芯原股份的芯片设计流程也得到了汽车功能安全认证。

芯片解决以后，就是落地场景。戴伟民介绍，chiplet最先落地的三大应用场景将是平板电脑、自动驾驶、数据中心。“两年前我们做高端应用处理器，从SoC到chiplet，当时就是想验证一种新的连接办法，不是追求处理器更快，也不是存储更大，而是验证chiplet一种更有效的方式。”目前，芯原股份在平板电脑、自动驾驶均实现很好的验证测试，“chiplet比较好的应用场景就是自动驾驶。自动驾驶需要各个IP，如果变成chiplet方式，我们就很容易进行技术迭代。chiplet更重要的优势是可靠，芯片同时坏的几率非常小。”