10倍成長!!! 『小晶片』市場的驚人潛力

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發佈於產業筆記整理

2023/09/25閱讀時間約 3 分鐘

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超級成長：小晶片市場

隨著技術的發展，半導體製程技術正逼近其物理極限，小晶片（Chiplet）技術被半導體業界視為超越摩爾定律物理極限的關鍵。

全球小晶片市場營收預估圖表(來源:Omdia)

根據英國產業諮詢公司Omdia，小晶片市場規模於2024年將達到58億美元，2035年則可超過570億美元，2024-2035十年之間有望成長將近10倍。全球領先的半導體公司如台積電、Intel、和三星等皆積極研發中。

淺談 Chiplet 小晶片技術

了解 Chiplet 技術的發展和影響，首先需要區分三個核心名詞：SoC、SiP、和 Chiplet。

SoC（System on Chip）：將多個功能整合在同一製程工藝的晶片中

SiP（System in Package）：通過異質整合技術，將使用不同製程工藝的晶片連接在同一封裝中。

Soc與Sip之比較圖 (來源:科技新報)

Chiplet 小晶片技術

同質與異質整合是小晶片的兩大技術。相較於傳統大晶片SoC，同質整合將其切分成數個小晶片，再運用高階晶片整合技術結合，此策略旨在提升先進製程的晶片良率，儘管需要額外的異質整合費用，但相對於高價的先進製程，總成本仍得以節省。另一方面，異質整合結合了不同功能的晶片（例如邏輯與記憶體晶片等），因這些晶片無法在同一製程下生產，故需利用高階晶片整合技術，來提高整體效能。蘋果電腦的 M1 Ultra 處理器就是採用了小晶片技術，效能不遜色於Intel 或AMD的晶片。

Sip封裝技術與Chiplet 圖示

Chiplet技術：突破禁令的關鍵？

Chiplet 技術具有多種優勢。首先，Chiplet 技術可以提高晶片的良率，因為使用小晶片降低了整體的晶片面積，減少了缺陷導致整顆晶片報廢的風險。再者，Chiplet 技術降低了設計的複雜度和成本，不同功能的小晶片可以使用各自最適合的製程，使各晶片獨立優化，從而獲得更好的整體性能。Chiplet 技術能夠提高設計彈性、縮短研發工時、降低成本，並增加晶片功能，它被認為是未來半導體製程的關鍵。

美國自2019年開始向中國實施半導體禁令，全面圍堵中國先進製程，2021年時，中科睿芯為發展伺服器晶片，與台廠金麗科合作使用Chiplet技術，將小晶片堆疊，運用12奈米製程做出了8核心，32位元的處理器，使得該系統無需依賴美製處理器，大幅提高了自製率，初步突破美國封鎖。

小晶片概念股

針對小晶片的發展，大廠如 Intel、台積電、三星、AMD、Microsoft、Google 和3711 日月光等已共同推進 UCIe 小晶片聯盟(Universal Chiplet Interconnect Express)，旨在標準化小晶片的資料傳輸架構，降低先進封裝設計的成本，為未來高效能運算晶片的主要技術平台。