Chiplet技術對英特爾和臺積電有哪些影響呢？

Chiplet，又稱芯片堆疊，是一種模塊化的半導體設計和制造方法。由于集成電路（IC）設計的復雜性不斷增加、摩爾定律的挑戰以及多樣化的應用需求，Chiplet技術應運而生。該技術通過將功能專一的小芯片組合成整體，提高了設計靈活性、降低了制造成本，并促進了半導體產業的創新。

Chiplet技術的興起標志著半導體行業面臨的一場顛覆性革命，對于英特爾和臺積電而言，這一技術趨勢產生了深遠的影響。

不同的應用需要專門的組件和功能，而小芯片則提供了一種不同的方式，不再試圖滿足所有需求，而是允許創建可以以混合搭配方式組合的專用組件。在考慮成本和上市時間的因素時，開發新的半導體工藝技術變得昂貴且耗時。Chiplet技術應運而生，提供了一種方法，可以利用某些組件現有的成熟流程，同時專注于特定功能的創新。

此外，小芯片還有助于新工藝技術的發展，因為芯片尺寸和復雜性只是單片芯片的一小部分，從而簡化了制造和產量的流程。

隨著組件之間距離的增加，傳統的單片設計面臨著互連性方面的挑戰。

小芯片通過提高模塊化性并簡化互連性，有效地解決了這一問題。此外，小芯片還支持異構集成，即將不同的技術、材料和功能集成在一個封裝上，從而有助于實現更好的整體性能。小芯片的開發通常涉及到半導體行業中不同公司和行業參與者之間的合作。標準化工作，例如通用Chiplet互連快速聯盟（UCIe）等組織領導的用于Chiplet集成的標準化工作，成為推動這一領域進展的關鍵。

總的來說，小芯片的出現是為了解決半導體行業日益增加的復雜性、成本、上市時間和人員壓力所帶來的挑戰?；谛⌒酒脑O計的模塊化和靈活特性允許更高效和可定制的芯片集成，有助于推動半導體技術的不斷進步，而且更不用說其多源芯片的能力了。

Part 1

對英特爾的影響

英特爾充分利用Chiplet技術，成為其IDM 2.0戰略的關鍵組成部分。

具體表現在以下兩個方面：

●工藝節點交付加速： 英特爾承諾在四年內交付五個工藝節點，這標志著IDM 2.0戰略的重要里程碑。通過使用Chiplet，英特爾能夠更加靈活地應對工藝升級，避免了為復雜的CPU或GPU執行完整工藝所需的困難。

●外包制造合作： 英特爾與臺積電簽署了歷史性的Chiplet外包協議，使其能夠充分利用多源代工業務模式。這為英特爾在業務需要時，將制造外包給臺積電提供了靈活性，打破了傳統的單一芯片制造來源的束縛。

英特爾通過Chiplet技術在FPGA產品領域取得領導地位，已經成功出貨超過1000萬個Chiplet。

英特爾在Chiplet的應用上擁有悠久的歷史，尤其在利用嵌入式多芯片互連橋（EMIB）封裝技術方面表現出色。自2016年首款英特爾 Stratix 10 FPGA推出以來，英特爾一直在其產品中使用Chiplet和EMIB技術，如最先進的英特爾 Agilex FPGA系列。

Chiplet為英特爾的可編程邏輯器件帶來三大優勢：加快下一代技術的上市時間、靈活地混合和匹配最佳IP、代工和工藝技術，以滿足不同產品功能的需求，以及構建比單片技術更高容量的半導體。

通過EMIB封裝技術，英特爾成功推動了一系列產品的創新，包括英特爾 Stratix FPGA系列的多個變體，英特爾 Agilex FPGA系列以及模擬的英特爾 FPGA Direct-RF系列。這些產品展現了英特爾小芯片和EMIB技術的引領地位，實現了一系列行業“第一”，如支持PCIe 5.0、CXL接口功能等。

英特爾計劃繼續擴大在Chiplet技術方面的領先地位，尤其通過通用Chiplet Interconnect Express（UCIe）標準的推廣。英特爾在Chiplet生態系統的發展中起到關鍵作用，該生態系統涵蓋了來自多個代工廠的功能廣泛的小芯片，為英特爾的FPGA、結構化ASIC和全定制ASIC產品提供更多功能。通過UCIe聯盟的標準，英特爾預計將實現更廣泛的開放式小芯片生態系統，促進整個行業的產品開發。

Part 2

對臺積電的影響

對于臺積電而言，Chiplet技術帶來了新的挑戰和機遇：

●避免壟斷： 通過采用Chiplet，臺積電避免了傳統的壟斷模式，使客戶理論上能夠從多個來源獲得其芯片。這增加了客戶的選擇自由度，促使了更加競爭激烈的市場環境。

●生態系統支持： 臺積電通過其3D硅堆疊和先進封裝技術快速響應Chiplet技術，并致力于構建強大的Chiplet生態系統。這為臺積電提供了在新興技術領域中保持領先地位的機會。

CoWoS-S基礎技術支持超高集成密度，提供不超過兩倍掩膜版尺寸的硅中介層，主要用于集成HBM等高速高帶寬內存芯片；CoWoS-R在CoWoS-S技術基礎上引入InFO技術中的RDL，通過具有相對機械柔韌性的RDL中介層增強封裝連接可靠性，同時允許封裝尺寸擴大以滿足更復雜功能需求，有效支持多個Chiplets之間進行高速可靠互聯；CoWoS-L在CoWoS-S和InFO技術的基礎上引入LSI技術，使LSI芯片在每個產品中具備多種連接架構，同時可復用于多個產品，提供更靈活和可復用的多芯片互聯架構。

結語

Chiplet技術的崛起標志著半導體行業進入了一場顛覆性的革命，為全球的代工工廠和IDM代工廠提供了分得芯片制造市場的機會。我們正處于自FinFET以來從未見過的制造顛覆的開端，將推動半導體技術的進步，提高設計靈活性，同時也挑戰著傳統的制造模式，將成為未來半導體行業演變的關鍵驅動因素。

審核編輯：劉清