Chiplet技術，日本還有機會嗎？

Chiplet成為行業技術演進的關鍵路徑

后摩爾時代單片同質集成向三維多片異構封裝集成技術[改道]是重要趨勢。

因為三維多片異構封裝可以提供更高的帶寬、更低的功率、更低的成本和更靈活的形狀因子。

Chiplet的搭積木模式集工藝選擇、架構設計、商業模式三大靈活性于一體。

如此一來，便有助于創新發生，便可推動微系統的發展、推進芯片架構創新、加快系統架構創新。

根據UCIe分析：28nm制程的芯片設計成本約0.51億美元。

但當制程提升至5nm時，芯片設計成本則快速升至5.42億美元，成本提升近十倍。

據TF SECURITIES預計，2024年Chiplet的市場規模將達到58億美元，Chiplet的全球市場規模將迎來快速增長。

日企Socionext是UCIe工作組一員

目前，Chiplet最大的局限在于整個生態系統還沒有建立完善，關鍵則要打通底層的技術標準。

這些年隨著Chiplet概念的持續發酵，許多公司都產生了很多好的想法，但由于生態圈不成熟，尚無法落地。

目前能落地多為邏輯芯片與內存的堆疊互聯，模擬芯片、MEMS、光電器件間的整合仍待探索。

2022年3月成立的以臺積電、谷歌、Meta等美國大型IT企業為核心的標準化組織通用芯片互連高速聯盟（UCIe），一年內吸引了100多家成員企業加入。

從加入該組織的日本企業來看，Socionext是可以加入規范制定工作組的貢獻成員，京瓷的美國子公司等是可以看到最終規范并獲得知識產權保護的采用成員。

由富士通和松下控股的業務合并而成的半導體設計企業Socionext于10月12日在東證Prime上市。

Socionext是2010年代前半期無法維持半導體業務的日本綜合機電制造商實施行業重組的過程中誕生的企業之一。

Socionext從事的ASIC是根據各種產品的參數和性能進行設計的定制產品，市場規模不及通用產品ASSP。

據Socionext推測，ASIC的市場規模在170億美元左右，僅為ASSP的15％。

對于自動駕駛等技術而言，半導體大大左右其性能，因此客戶根據自己的差異化戰略，充分利用ASIC的機會增多。

日本企業與大學開發核心粒子技術

2022年10月，東京工業大學和AOI電子開發了一種連接核心粒子的新技術。

并與大阪大學等研究芯片堆疊技術的機構，以及日本住友電工、Maxell等10余家日本本土企業成立[核心芯片集成平臺聯盟]，推動技術開發與驗證。

在半導體產業中，傳統的前工序和后工序之間將出現[芯片集成]的新產業領域。

核心顆粒技術通用性高，有望在多個領域產生影響，提高經濟效益。

日本東京工業大學及AOI Electronics等的研究團隊開發出了連接功能不同的多個半導體芯片，使其像一個芯片一樣工作的關鍵技術。

過去，芯粒之間的連接大多使用被稱為[中介層]的中間基板，中介層的主流是硅基板，但這種基板在電氣特性、定位精度、成本等方面存在問題。

此次的技術優勢在于能以最小限度的元素實現芯粒之間或者芯粒與外部的連接。

其技術優勢是：

①能以最小限度的元素實現芯粒之間或者芯粒與外部的連接，可以輕松提高芯粒的集成密度，或者改善電氣特性，而且容易進行連接的定位；

②能夠提高使芯粒與外部實現電氣連接的布線的高頻特性和散熱性能。

未來，以芯粒模式集成的芯片將是超級異構系統，為IC產業帶來更多的靈活性和新的機會。

日本半導體[套路]玩得這么深

去年11月，豐田、索尼、軟銀、鎧俠、NTT、電裝、三菱UFJ銀行、NEC這8家日本公司合資成立了全新的半導體公司Rapidus。

這家Rapidus公司也就是高端芯片聯盟，目標是瞄準2nm制程展開研發，并計劃在2030年之前實現2nm芯片的量產代工,并計劃在2027年量產超越2nm技術的芯片。

8家日企聯合出資10億日元，日本方面額外提供700億日元（約35億人民幣）的補貼。

除了研發2nm芯片，Rapidus還會在人工智能，智能城市建設開展高端半導體的研究，為日本半導體產業添磚加瓦。

相比于臺積電成立的3D Fabric聯盟，兩者最大的不同就是前者有美光等美芯企業參與，而后者全部是日企。

日本半導體一直以來都和美芯片企業走得很近，無論是[四方芯片聯盟]也好，還是兩者決定聯合研發2nm芯片也罷，都能看到日本半導體的身影。

而如今日企自己組建了[高端芯片聯盟]，一邊喊美半導體大哥，一邊又開了小灶卻不喊大哥來分一杯羹。

結尾：

日本在人工智能和云計算等領域的投資也相對較少，這使得Chiplet技術的發展受到了限制。

同時其半導體產業面臨著來自中國、韓國和臺灣等亞洲國家的激烈競爭。

這些國家在半導體領域的投資力度越來越大，并且在Chiplet技術領域也有著自己的研究和開發，這使得日本在Chiplet技術領域的競爭優勢變得較小。

雖然日本在Chiplet技術領域面臨一些挑戰，但是日本的技術經驗和半導體產業基礎為其在這個領域取得成功提供了基礎。