集成电路行业：先进制程贴近物理极限，算力需求Chiplet迎来黄金发展期-20230619-安信证券-30页_1mb

报告摘要

集成电路行业深度分析：Chiplet技术发展与市场前景

核心内容

Chiplet（芯粒）作为一种新型芯片设计与封装技术，正成为延续摩尔定律、应对先进制程物理极限的重要手段。它通过将原本集成于单一SoC中的功能模块拆分为多个独立Chiplet，再通过先进封装技术进行互联，从而提升集成度、降低设计和制造成本，并提高芯片性能和良率。随着AI、高性能计算等对算力需求的快速增长，Chiplet技术迎来了高速发展期。

主要观点

Chiplet技术优势
- 提高良率：通过分割大芯片为小芯片，降低芯片面积，减少失效点，提高制造良率。
- 降低成本：通过模块化设计，实现不同工艺制程的灵活组合，降低整体制造成本。
- 提升设计灵活性：允许使用不同供应商的Chiplet进行组合，提升设计效率与可定制化程度。
- 缩短上市时间：Chiplet模块化设计可缩短开发周期，加快产品上市速度。
Chiplet市场增长迅速
- 根据Gartner数据，2020年Chiplet半导体器件销售收入为33亿美元，2022年超过100亿美元，预计2023年将超过250亿美元，2024年达505亿美元，复合年增长率高达98%。
- MPU（微处理器）是Chiplet的主要应用场景，预计2024年占Chiplet市场43%。
Chiplet技术在AI芯片中的应用
- AMD、英伟达、英特尔等国际巨头已推出基于Chiplet的高性能AI芯片，如MI300、H100、GH200、GPU MAX等，性能提升显著，能效和带宽得到优化。
- 国内企业如北极雄芯也推出了基于Chiplet的AI芯片“启明930”，并在多个领域实现应用。
先进封装技术是Chiplet发展的基础
- 2.5D和3D封装技术是Chiplet的主要实现方式，其中3D封装技术具备更高的集成度与灵活性。
- 全球主要封装厂商如台积电、三星、英特尔等在Chiplet封装技术上具有领先地位，国内企业如长电科技、通富微电、华天科技等也在加速布局。
Chiplet产业链结构
- 产业链包括芯粒设计、芯片设计、封装测试、系统应用等环节，其中封测环节的重要性显著提升。
- 芯粒提供商、EDA/IP企业、封测企业共同推动Chiplet技术的产业化。

关键信息

Chiplet技术定义：将SoC中的功能模块拆分为多个Chiplet，通过先进封装技术进行互联，实现模块化集成。
Chiplet应用领域：主要应用于高性能计算、AI、5G、汽车电子、智能医疗等领域。
Chiplet发展趋势：随着摩尔定律放缓，Chiplet成为延续技术进步的重要手段，预计未来市场规模将快速扩张。
Chiplet与SoC对比：Chiplet在设计成本、良率、制造成本、设计灵活性等方面具有明显优势。

重点企业布局

长电科技

技术布局：推出XDFOI™平台，实现TSV-less技术，支持2.5D、3D封装，已实现4nm节点Chiplet产品量产。
市场应用：主要应用于高性能计算、AI、5G、自动驾驶、智能医疗等领域。
财务表现：2022年营收337.62亿元，同比增长10.7%；归母净利润32.31亿元，同比增长9.2%。2023Q1营收下滑，但汽车电子业务保持增长。