拆开国产AI芯片的封装,里面装的存储竟然不一样

半导体芯闻 2026-09-18 18:04
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拆开国产AI芯片的封装,里面装的存储竟然不一样图1

摘要导语




本文是“摩元智库·半导体产业链价值卡位剖析”系列 第二篇,主要探讨AI芯片的先进封装与存储集成问题,并深入剖析七家国产AI芯片厂商的封装内集成方案及其在产业链上的价值卡位。文中涉及的厂商信息及观点仅代表作者观点,不代表“半导体行业观察”平台的观点。


一颗AI芯片,里面到底装了什么?我们平时看到的芯片,通常已经经过了封装。内部那些承担计算或存储功能的小块硅片,叫作裸片。


封装就是要把裸片保护起来,并建立电气连接,让它们能够接入外部电路工作。


有些AI芯片的封装,还要把多个芯片连接起来。它可以把几颗负责计算的芯片放在一起,让它们协同工作;还可以把存储芯片集成进来,通过封装内的连接,向计算单元供给数据。


所以,我们通常说的一颗AI芯片,内部可能是由很多不同类型的芯片组合在一起的(例如,计算和存储组合)。不同产品的做法并不相同。


本篇是本系列的第二篇。主要关注,7家上市的国产 AI 芯片厂商,已经把哪些组合做成了产品、交到了客户手里?


一、先摊开一张图:一颗 AI 芯片要过六道关


拆开国产AI芯片的封装,里面装的存储竟然不一样图2

图1:国产 AI 芯片六层产业卡位地图。

(来源:摩元智库 MT³)


摩元智库把AI芯片从“造出来”到“客户用起来”整理成了六个观察维度(图1)。


放在这张图里看,就能更清楚地了解一家厂商已经具备哪些能力,哪些环节还需要完善。本篇聚焦第二层,封装里到底集成了什么,以及这些方案已经用到了哪些产品上。


比较对象是芯片设计公司的封装内集成方案;封测厂本身、封装产能和板级存储,不在本篇讨论范围内。


二、不同芯片组合放进同一个封装,能解决什么问题?


拆开国产AI芯片的封装,里面装的存储竟然不一样图3

图2:两类封装内集成。(来源:摩元智库 MT³)


如今,一颗 AI 芯片能发挥多少性能,不再由晶体管密度单独决定,还要看计算规模能否继续扩展,以及存储能否及时供数。


先看计算规模。要增加计算单元,一个直接的思路是把芯片做大。但芯片制造有光罩尺寸上限,单颗裸片继续增大受到限制。把多颗计算裸片通过封装内互连组合起来,是扩展计算规模的一条路径。可是,裸片之间交换数据有代价,拼在一起也不等于算力无损相加。


再看供数。计算单元多了,还要有足够的数据供它们处理。如果数据从存储中送来的速度跟不上,计算单元就会花时间等待,已有的计算能力也难以充分发挥。这是“存储墙”的一个典型表现。


这就像,厨师多了,食材却送不过来,再多灶台也得等。


把存储裸片与计算裸片装进同一个封装,用封装内的高密度、宽接口互连向计算单元供数,是缓解这个瓶颈的做法之一。


三、封装方案怎样对应到产品?


了解了两类集成的作用,再看各家厂商,就需要把封装方案、具体产品和交付进展联系起来。


同样提到多计算芯粒或HBM,有的披露的是设计能力,有的已经给出了产品规格,还有的已经交付客户。判一家公司走到哪,我们只看三件事。


第一,封装方案是谁设计的。芯片公司可以把封装制造交给外部厂商,同时承担方案设计。芯粒如何划分、裸片之间怎样互连、存储怎样集成,都涉及具体的设计工作。因此,采用台积电的CoWoS封装,还需要进一步看,芯片公司在方案设计中负责了哪些部分。


第二,方案对应到哪款产品。公司披露能够集成多颗计算芯粒,不代表每一款在售产品都采用这种结构;规格中支持某代 HBM,也不等于具体产品已经使用该代存储。


第三,走到了哪一步。按公开证据分为八档:


未见公开证据 → 在研 → 发布规格 → 送测 → 客户验证 → 首次交付 → 重复部署 → 重复部署且出货规模可核。


交付记录同样需要对应型号和时间。原型验证、首次交付、重复部署各自说明不同阶段;如果要讨论出货规模,还需要相应产品的数量或金额,不能直接沿用整家公司的销售数据。


四、七家厂商,各自把什么组合做成了产品?


拆开国产AI芯片的封装,里面装的存储竟然不一样图4

图3:七家厂商多计算芯粒合封的产品进展。

(来源:摩元智库 MT³)


把三件事套到七家厂商身上,先看多颗计算芯片放进同一个封装这一类(图3)。


已经做成产品、交到客户手里的有三家。


  • 壁仞的 BR166 把两颗 BR106 计算裸晶封在一起,2025 年内三个型号先后量产,业绩公告称已实现全形态规模出货。

  • 燧原第三代芯片把两颗计算芯片同构合封,2024 年和 2025 年公司加速卡业务卖的主要就是三代卡。

  • 寒武纪的思元370 是一颗芯片里装了两个计算芯粒;MLU370-X8 这张卡则装了两颗思元370。X8 在 2022 年就已对客户小规模出货。这条证据的年份较早,之后的产品是否延续这种做法,公开材料还没有说明。

  • 另外三家披露的是能力,还没有对上具体的在售型号。沐曦说自己掌握 MCM 和 2.5D CoWoS 的封装设计能力,是自主研发;摩尔线程说已经联合国内封测厂完成了 Chiplet 与 2.5D 封装的量产和测试;海光的 XCD 与 MID 芯粒架构和 3DIC 跨 Die 架构,半年报里写到了原型验证。三家都没有写明哪一款在卖的产品用了这些方案。天数智芯的公开材料里,暂时没有看到多计算芯粒合封的表述。


再看存储。把存储和计算裸片放进同一个封装、并且写明了这一点的是壁仞的 BR166 和燧原的第二代芯片。


BR166 与两颗计算裸晶封在一起的是四颗 DRAM,产品段落没有写明具体类型;燧原二代搭载四颗 HBM2E,高配 64 GB,带宽 1.8 TB/s。也就是说,BR166 一款产品,计算和存储两类组合都有了实物。


沐曦 C500 采用 HBM2e、64 GB,天数智铠100 采用 HBM2、32 GB,HBM 按它的结构本来就装在封装内,这两款可以据此推断,但公开资料本身只写了存储类型。


燧原三代的 GDDR6、寒武纪思元370 的 LPDDR5、摩尔线程 S3000 的 GDDR6,公开资料只写了类型,没有说装在封装里还是焊在板上。


下表把两类组合和交付记录放在一起,方便逐家核对。


拆开国产AI芯片的封装,里面装的存储竟然不一样图5

注:合封列的 ● 指已用于具体产品,◐ 指披露了能力或方案验证,○ 指未见或未逐款说明。「明确披露」指公开材料写明了集成位置;「依据结构推断」指材料只写了存储类型,HBM 按其结构属于封装内集成;「尚未说明」指材料未给出集成位置,不代表相关能力不存在。规格表里写的支持能力,也不等于在卖的产品已经采用。


同一家厂商,不同代际的做法也可能不一样。燧原第二代用 HBM2E,第三代改成两颗计算芯片合封、存储换成 GDDR6,封测成本的结构也跟着变了。下一章看这个例子。


五、换代的时候,封装和存储怎么变?


上一章看的是各家现在做到了哪一步。同一家厂商,换代的时候封装和存储的组合也会变。公开资料里能看到变化的有三家。


  • 燧原变得最清楚。第二代芯片用 2.5D 封装,搭载四颗 HBM2E;第三代改成两颗计算芯片同构合封,存储换成 GDDR6。公司在问询回复里说明了成本上的差别:第三代的 Chiplet 方案,封装测试成本低于第二代的 2.5D 方案。按招股书口径,AI 加速卡及模组业务的封装测试成本占比,从 2023 年的 34.71% 降到 2025 年的 15.91%。公司同时说明,三代卡的直接材料成本更高,也压低了封测成本的占比。所以这组比例不能直接当作单卡总成本的降幅。2023 年这项业务卖的全是二代卡,2024 年和 2025 年主要是三代卡。

  • 沐曦的变化落在存储上。曦云 C500 用 HBM2e;2025 年报的核心技术表写明,第二代曦云系列已经引入 HBM3 和 HBM3e。第二代里的曦云 C600,2025 年 7 月发布,公司称是首款基于全国产工艺的产品,2025 年末风险量产,2026 年 5 月实现量产并通过国家安全性及可靠性测评。C600 具体用的是哪一代 HBM,公开资料没有写明。

  • 摩尔线程的变化还在规划里。在售的 MTT S3000 用 GDDR6;招股说明书披露了 Chiplet 可扩展架构、CoWoS 2.5D 封装和 HBM3e 存储裸片的方案,并把先进封装、先进存储列入新一代芯片的研发和募投项目。哪一款产品会先用上,公开资料还没有说明。


三家的变化方向并不一样。分别从 HBM 换到 GDDR6;从 HBM2e 往 HBM3 走;把先进封装和 HBM3e 放在下一代。所以比较封装和存储,要落到具体代际,同一家公司也不能贴一个固定的标签。


下一步,需要补齐的证据如下:


拆开国产AI芯片的封装,里面装的存储竟然不一样图6


壁仞 BR166、燧原第三代芯片和寒武纪思元370,已经将多计算芯粒合封用于具体产品。存储侧,公开资料既提供了 HBM 产品配置和 DRAM 共封装的实例,也留下了部分型号集成位置尚未明确的情况。


七家厂商的封装进展,已经有具体产品可供讨论。计算芯粒怎样组合、存储怎样接入、相应产品何时交付,需要分别记录,再落到同一型号和代际上比较。


后续最值得跟踪的,是厂商能否把封装方案、具体型号和交付记录对应起来,国产硅中介层的量产爬坡,以及逐款披露存储的集成方式,都属于这一类。


资料与口径:


本文依据截至 2026 年 9 月 12 日检索的厂商官方公开资料,仅梳理七家上市的国产 AI 芯片企业的封装与存储集成进展,不覆盖全部国产AI芯片厂商(比如华为昇腾、阿里平头哥、昆仑芯等)。档位表示公开材料支持的商业化阶段,不代表综合技术水平;未见披露不等于没有方案。官网页面按访问日期记录,产品记录按披露日期记录;历史产品可证明某项能力曾经交付,不代表 2026 年最新型号。本文不构成投资建议。完整判定依据及出处可向摩元智库索取。


参考来源

1. 沐曦集成电路(上海)股份有限公司《首次公开发行股票并在科创板上市招股说明书》P.140、P.223 https://www.cninfo.com.cn/new/disclosure/detail?orgId=9900063219&announcementId=1224867078&announcementTime=2025-12-10


2. 沐曦集成电路(上海)股份有限公司《2025 年年度报告》P.22、P.26 https://www.cninfo.com.cn/new/disclosure/detail?orgId=9900063219&announcementId=1225036092&announcementTime=2026-03-26


3. 沐曦集成电路(上海)股份有限公司《2026 年半年度报告》P.17、P.22(2026-08-31)


4. 上海壁仞科技股份有限公司《全球發售》招股章程(2025-12-22 刊发,完整版,文内页码 43、218、416) 港交所披露易,股份代号 06082


5. 上海壁仞科技股份有限公司《截至 2025 年 12 月 31 日止年度全年業績公告》P.2(2026-03-30) https://www.hkexnews.hk/listedco/listconews/sehk/2026/0330/2026033002096.pdf


6. 上海燧原科技股份有限公司《首次公开发行股票并在科创板上市招股说明书(注册稿)》P.117、P.182


7. 上海燧原科技股份有限公司《审核问询函之回复报告》首轮,文内页码 8-1-28、8-1-128、8-1-131、8-1-151;第二轮,文内页码 8-1-13 上交所科创板发行上市审核,公司代码 688801


8. 上海燧原科技股份有限公司 IPO 网上路演实录(上证路演中心,2026-09-01) https://roadshow.cnstock.com/ipo/688801/wzsl


9. 中科寒武纪科技股份有限公司《2021 年年度报告》P.14(2022-04-16)


10. 寒武纪官网思元370 芯片概述页;MLU370-S4/S8、MLU370-X4、MLU370-X8 智能加速卡产品页(2026-09-10 访问) https://www.cambricon.com/index.php?m=content&c=index&a=lists&catid=406


11. 摩尔线程智能科技(北京)股份有限公司《首次公开发行股票并在科创板上市招股说明书》P.125、P.159、P.160、P.286、P.289、P.294


12. 摩尔线程官网 MTT S3000、MTT S4000、MTT S5000 产品页(2026-09-10 访问);《MTT S5000 Prefill-as-a-Service 技术白皮书》(2026-08-24) https://www.mthreads.com/product/S5000


13. 海光信息技术股份有限公司《2026 年半年度报告》P.19–21 https://www.cninfo.com.cn/new/disclosure/detail?orgId=9900048365&announcementId=1225472510&announcementTime=2026-08-13


14. 上海天数智芯半导体股份有限公司《2025 年年度报告》(英文版) 港交所披露易,股份代号 09903


15. 天数智芯官网产品页·推理系列(智铠100,2026-09-12 访问) https://www.iluvatar.com/serias


16. 上海燧原科技股份有限公司《首次公开发行股票科创板上市公告书》P.85(2026-09-09) https://www.cninfo.com.cn/new/disclosure/detail?plate=sse&orgId=9920000029&stockCode=688801&announcementId=1225556294&announcementTime=2026-09-09


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