10月18日，市场研究机构 IDTechEx 发布的最新预测报告显示，预计到2035年，全球基于Chiplet（小芯片）设计的服务器、电信、个人电脑、移动电话和汽车芯片市场规模将达到 4110 亿美元，复合年增长率达 14.7%。
报告称，在快速发展的半导体世界中，Chiplet 技术正在成为一种突破性的方法，可解决传统单片系统 （SoC） 设计面临的许多挑战。随着摩尔定律的放缓，半导体行业正在寻求创新的解决方案，以提高性能和功能，而不仅仅是增加晶体管密度。Chiplet 提供了一条有前途的前进道路，为芯片设计和制造提供了灵活性、模块化、可定制性、效率和成本效益。
AMD 和 Intel 等公司一直处于这项技术的前沿，AMD 的 EPYC 处理器和 Intel 的 Ponte Vecchio 数据中心 GPU 等产品展示了Chiplet在增加内核数量和集成各种功能方面的潜力。
Chiplet 是分立的模块化半导体元件，在集成到更大的系统之前是单独设计和制造的。这种方法类似于模块上的 SoC，其中每个chiplet都设计为与其他chiplet协同工作，因此需要在设计中进行协同优化。Chiplet 的模块化与关键的半导体趋势保持一致，例如 IP Chiplet化、集成异构性和 I/O 增量化。Chiplet 还与异构集成和高级封装有关。
为什么 Chiplet 越来越受欢迎？
摩尔定律的放缓使得在有限区域内添加更多晶体管变得越来越困难。相反，重点已经转移到提高函数密度上，这是Chiplet设计擅长的领域。与此同时，开发工作越来越集中在系统级集成上，而不仅仅是晶圆制造。
Chiplet技术的采用是因为它能够解决传统单片芯片设计中固有的几个关键限制。一个优势是它能够克服光罩尺寸和内存壁等限制，这些限制传统上会阻碍半导体设备的性能和可扩展性。通过将芯片功能模块化为离散的Chiplet，制造商可以更有效地优化半导体材料和加工节点的使用。此外，Chiplet可以更好地利用晶圆角空间，并降低芯片缺陷率，这在传统芯片设计中往往没有得到充分利用，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单独进行测试和验证。因此，制造产量增加，从而提高产出质量并降低单位成本。此外，Chiplet有助于实现更灵活的设计过程，无需全新的芯片设计即可集成针对特定应用量身定制的各种功能。这种灵活性不仅减少了开发时间和成本，而且还允许快速适应不断变化的技术需求。
Chiplet的性质允许制造商从不同地区的多个供应商处采购不同的零件。这种多元化减少了对任何单一供应商或地理区域的依赖，从而增强了供应链的弹性。在地缘政治紧张局势和贸易限制的背景下，Chiplet技术通过降低与供应中断相关的风险来提供战略优势。通过采用Chiplet设计，公司可以更有效地应对这些限制，确保关键组件的稳定供应，而不会严重依赖受政治不稳定或贸易制裁影响的地区。
总的来说，这些因素使Chiplet技术成为寻求提高性能同时保持经济效率的制造商的有吸引力的选择。
全球Chiplet市场正在经历显着增长。预计到 2035 年将达到 4110 亿美元，这是在数据中心和 AI 等行业的高性能计算需求的推动下。Chiplet的模块化特性允许快速创新和定制，满足特定的市场需求，同时减少开发时间和成本。
虽然Chiplet具有许多优势，但它们也带来了新的挑战。多个Chiplet的集成需要先进的互连技术和标准，以确保组件之间的无缝通信。热管理是另一个关键领域，因为如果管理不当，功能密度增加会导致过热。这些挑战为供应链中的各种参与者带来了机会。例如，Chiplet设计中封装的不同区域需要不同类型的底部填充材料来满足特定需求，例如保护芯片本身，提供机械支撑和热稳定性，以及保护连接Chiplet的精密导线和焊球，防止分层或分离等问题。这就产生了对提高可靠性和性能的创新材料的需求。
编辑：芯智讯-浪客剑
