当摩尔定律开始“失速”,芯片的性能提升之战悄悄换了赛道。
过去我们靠着把晶体管做得越来越小,如今,行业的焦点转向了一个新方向——先进封装。Chiplet、2.5D、3D封装,这三个名字,正成为国产芯片实现“逆袭”的新密码。
摩尔定律放缓后,拼的不是小。过去十年,谁能把晶体管做得更小,谁就赢。但随着7nm、5nm甚至3nm工艺的成本飙升,继续“卷制程”几乎成了一场豪赌。于是,工程师们想到了一个聪明的办法:不如把多个“小芯片”(Chiplet)像乐高一样拼在一起?
这样一来,不同工艺、不同功能的芯粒(如CPU、GPU、AI加速器、存储模块)都能组合成一个“超级芯片”。既能提升性能,又能降低成本——这才是真正的智慧。
Chiplet技术看似简单,其实是系统设计、封装、互联三大技术的深度融合。对国产厂商来说,这条路的难点不在“能不能拼”,而在“怎么拼得好”。目前,国内像华大九天这样的EDA企业,已经在为Chiplet提供系统级设计和验证工具;而封测巨头通富微电、长电科技也在量产Chiplet封装方案,助力AI和高性能计算芯片落地。可以说,Chiplet正在为国产芯片打造一条全新的“模块化快速迭代”通道。
如果Chiplet是拼积木,那2.5D封装就是在积木下面加一块“中介层”,让这些小芯片能高速互联、带宽暴涨。国内的长电科技(JCET)率先量产了XDFOI高密度互联技术,在AI、HPC服务器等领域已经实现大规模出货。这一突破,让中国在2.5D领域终于不再“卡在良率”,而是真正走向了产业化阶段。
2.5D是“并排放”,3D封装则是“垂直叠”。像盖楼一样把计算单元、存储单元一层层堆起来,带来的好处是——速度更快、功耗更低、体积更小。通富微电凭借3D堆叠技术,已经与AMD展开深度合作,部分高端服务器芯片的封测环节正由它承担。华天科技、深科技也在积极布局3D SiP(系统级封装)生产线,国产3D堆叠已从实验室走向产业链核心。
先进封装的技术路线再强,也离不开材料与设备的支撑。好消息是——国内厂商正在逐步补齐短板。在关键的RDL、TSV、电镀、凸块制程环节,北方华创、中科飞测等设备厂商正在实现设备国产替代;在封装材料上,多家新创企业开始为长电、通富、华天等提供本地化解决方案。这意味着:国产先进封装,已经从单点突破走向系统成型。
过去,中国芯片产业常被戏称为“被封测的国家”。如今,随着Chiplet、2.5D、3D等先进封装技术的成熟,中国正在从“世界的封测工厂”,变成“定义封装标准”的重要力量。