今年2023年,有一家专门做市场调查的公司发布了一份报告,说全球Chiplet市场的规模,从2023年的24亿美元,给翻到2028年就会变成215亿美元。增长的速度特别快,高达54%。很多大佬公司都在押注这个方向,AMD、英伟达、英特尔这些大厂的高端芯片,比如EPYC服务器CPU、Grace Hopper超级芯片、Ponte Vecchio GPU,全都用了Chiplet架构。对咱们中国来说,情况就更特殊了,现在EUV光刻机受限,7nm以下的先进制程很难大规模生产。这个时候Chiplet就提供了一个很可行的方法,让我们能绕过技术限制。 中国有几家做封装测试的龙头企业像长电科技、通富微电,都已经掌握了2.5D/3D封装技术,能给高端AI芯片提供稳定的服务。今年2024年长电科技先进封装业务的收入占了差不多三分之一,在国内封测行业排第一。这玩意最大的好处就是解决了数据搬运耗能太高的问题。以前GPU和内存分开,数据搬运消耗的能量占比超过60%。 现在通过台积电的CoWoS或者国产2.5D封装技术,GPU可以和HBM高带宽内存紧密连在一起,带宽能提升到几TB每秒。比如英伟达H100 GPU用了这个技术就实现了4 PetaFLOPS的算力,这里面先进封装贡献了至少30%的性能提升。不过这条路也不是一帆风顺的。Chiplet有几个难关要过:芯粒之间的互连标准还没统一;堆叠在一起散热是个大难题;还有测试起来更麻烦,一个芯粒坏了可能整颗芯片就报废了。 不过咱们中国正在系统性地解决这些问题。今年中芯国际组建了团队和清华大学、复旦大学一起攻关散热和EDA协同这些技术;像壁仞科技、摩尔线程、寒武纪这些国产AI芯片企业也都在用Chiplet加HBM方案来支撑万卡级的智算集群。中国工程院院士邬江兴说得好:“二流工艺配上一流架构照样能赢。” 说到底Chiplet就是让芯片设计不再是搞什么大跃进而是模块化迭代,让国产芯片在工艺受限的情况下也能跟国际大厂在系统级性能上掰手腕。未来还有像COPOS这种面板级封装、3D混合键合新技术出现后成本还会降下来,应用也会从AI服务器扩展到自动驾驶和智能终端等地方。这场芯片战争其实不光是比谁的晶体管厉害更多是看系统集成和生态协同的水平高低。现在中国手里有这个“芯粒”,就能在这场新竞赛里占有一席之地。