散英魂寄千萬雄鷹翱翔神州，

盡智魄載十億慧芯呼喚華夏。

01

前沿導(dǎo)讀

中微半導(dǎo)體董事長尹志堯先生早在十多年前的訪談中就已經(jīng)指出：

國內(nèi)第一大進(jìn)口產(chǎn)品是芯片，每年都是上萬億的金額。我們只有10%可以自給，剩下90%需要進(jìn)口，這種局面對(duì)于小國家是沒什么關(guān)系的，但是對(duì)于大國是不可能的。中國在未來將會(huì)成為全球經(jīng)濟(jì)體，必須要有自己獨(dú)立的芯片工業(yè)體系。

設(shè)想一下，芯片就相當(dāng)于電力資源，如果全國停電的話，那么我們的國家會(huì)發(fā)生什么樣的情況。同樣的，如果全國芯片都停止工作，那么我們整個(gè)國家和企業(yè)的運(yùn)營將會(huì)全部癱瘓。這就是芯片的重要性，它是一個(gè)重要且基礎(chǔ)的核心產(chǎn)品。

02

產(chǎn)業(yè)體系

根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易組織（WSTS）的數(shù)據(jù)表示，2024年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了6430億美元，預(yù)計(jì)2025年的最終市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大到6971億美元，同比增長將會(huì)呈現(xiàn)出10%以上的增長趨勢(shì)。

美國作為晶體管和集成電路的發(fā)明國，掌握了許多核心的芯片技術(shù)專利，擁有強(qiáng)大的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，這種優(yōu)勢(shì)在近幾年當(dāng)中被美國政府利用，作為遏制打壓發(fā)展中國家的科技武器。

依靠英特爾，美國曾經(jīng)占據(jù)了全球70%以上的芯片供應(yīng)量。隨著產(chǎn)業(yè)的推進(jìn)，亞洲地區(qū)的人力資源初步顯現(xiàn)，大量美國企業(yè)將產(chǎn)業(yè)鏈當(dāng)中的高附加值環(huán)節(jié)把控在自己手里，將最后低附加值的制造環(huán)節(jié)離岸外包給了中國以及印度等地，將經(jīng)濟(jì)效益發(fā)揮到最大。

這種離岸外包的好處是可以有效降低產(chǎn)業(yè)成本，提升利潤價(jià)值，但是壞處也很明顯，那就是自身的制造業(yè)落后嚴(yán)重，甚至是完全依賴于海外制造工廠。

根據(jù)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)顯示，美國巔峰時(shí)期占全球芯片制造業(yè)比重達(dá)到了37%，如今的占比卻不足12%，存在嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)空缺。

而現(xiàn)在中國的芯片制造業(yè)強(qiáng)盛，全球超90%的先進(jìn)芯片均由中國臺(tái)灣的臺(tái)積電制造，中國大陸也已經(jīng)完成了國產(chǎn)7nm芯片的制造，正在向更先進(jìn)的芯片發(fā)起技術(shù)沖鋒，并且國產(chǎn)制造設(shè)備在美國制裁期間也迎來了發(fā)展高峰期。

不管是前端的光刻機(jī)，還是中端的刻蝕機(jī)、薄膜沉積設(shè)備，又或者是最后端的封裝測(cè)試設(shè)備，均有相應(yīng)的企業(yè)進(jìn)行技術(shù)攻堅(jiān)，朝著國產(chǎn)化供應(yīng)鏈體系穩(wěn)步推進(jìn)。

根據(jù)集微網(wǎng)平臺(tái)的信息統(tǒng)計(jì)表示，中國大陸地區(qū)目前擁有23座12英寸大型晶圓工廠，預(yù)計(jì)在未來幾年內(nèi)，該數(shù)量將會(huì)繼續(xù)增加到25座，其芯片月產(chǎn)能將會(huì)超過160萬片，成為國際層面的第一大晶圓供應(yīng)商。

03

規(guī)模優(yōu)勢(shì)

如今的中國，已經(jīng)成為了全球第一大芯片制造國，在傳統(tǒng)的成熟芯片領(lǐng)域擁有著顯著的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。

1965年，美國英特爾創(chuàng)始人之一的戈登·摩爾根據(jù)自己的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)發(fā)出預(yù)言：“芯片中晶體管的數(shù)量每年會(huì)翻番，半導(dǎo)體的性能和容量將以指數(shù)式增長?！?/p>

這句話被整個(gè)行業(yè)內(nèi)奉為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，該定律也被稱為摩爾定律。隨著芯片制造進(jìn)入更加先進(jìn)的nm制程階段，摩爾定律的趨勢(shì)放緩，基于創(chuàng)新芯片設(shè)計(jì)和制造模式的“超越摩爾定律”開始得到業(yè)界的認(rèn)可。

超越摩爾，指的是在那些對(duì)于先進(jìn)制程芯片需求不大的領(lǐng)域進(jìn)行特定的傳統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)。通過特定領(lǐng)域的應(yīng)用需求，在芯片的性能、功耗、成本之間進(jìn)行最優(yōu)的匹配，以此成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)先策略。

芯粒封裝（Chiplet）技術(shù)就是這一模式下的技術(shù)產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、制造、封裝一體化，將少量高成本、先進(jìn)工藝的芯片與傳統(tǒng)的成熟芯片進(jìn)行組合封裝，使其成為一種專用芯片，實(shí)現(xiàn)性能釋放與成本價(jià)格相持平。

根據(jù)中國科學(xué)報(bào)所發(fā)布的專欄報(bào)告指出，芯粒技術(shù)在汽車領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用是大勢(shì)所趨。

由美國英偉達(dá)公司所設(shè)計(jì)的Xavier 芯片，就是采用芯粒技術(shù)專門為自動(dòng)駕駛汽車所設(shè)計(jì)的專用芯片，其每年大約投入2000多人進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)開發(fā)。

參考資料： 科學(xué)網(wǎng)—2024年: 芯粒“上車” 算力“破墻” https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2023/12/377467.shtm

臺(tái)積電的CoWoS封裝技術(shù)就是芯粒技術(shù)的一種，臺(tái)積電的研發(fā)副總裁蔣尚義曾在訪談中指出：華為早期的昇騰910芯片、鯤鵬服務(wù)器芯片均采用了臺(tái)積電的CoWoS技術(shù)，并且華為也是大陸第一家敢嘗試該技術(shù)的芯片設(shè)計(jì)公司。

如今國內(nèi)的研發(fā)機(jī)構(gòu)與頭部企業(yè)已經(jīng)在芯粒技術(shù)領(lǐng)域開始互連標(biāo)準(zhǔn)制定工作，計(jì)算所、華為等企業(yè)機(jī)構(gòu)都在牽頭開展相關(guān)工作。

中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)技術(shù)研究所研究員韓銀曾針對(duì)該技術(shù)表示：芯粒有可能催生出按照應(yīng)用需求，通過混合堆疊和集成打造芯片級(jí)系統(tǒng)的新商業(yè)模式，甚至新業(yè)態(tài)。

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