銳杰微科技：先進(jìn)封裝護(hù)航國(guó)產(chǎn)高端芯片

作為一家專(zhuān)注提供高端芯片封測(cè)方案的服務(wù)商，銳杰微科技(RMT)主要聚焦復(fù)雜芯片的封裝方案設(shè)計(jì)、規(guī)模化封裝加工制造及成品測(cè)試，“我們的使命就是幫助國(guó)內(nèi)高端核心芯片完成國(guó)產(chǎn)化封測(cè)。”銳杰微科技集團(tuán)董事長(zhǎng)方家恩如是說(shuō)。

銳杰微科技的前身是成立于2011年的芯銳公司，主要提供高端芯片封裝設(shè)計(jì)和仿真業(yè)務(wù)，2016年隨著成都RMT成立并投產(chǎn)，開(kāi)始轉(zhuǎn)型提供高端SiP及處理器封裝制造。此后的2019至2022年間，RMT鄭州封測(cè)基地一期項(xiàng)目投產(chǎn)并展開(kāi)二期布局、總部落戶(hù)蘇州、完成近3億元B輪融資、籌劃蘇州封測(cè)基地建設(shè)等一系列重大項(xiàng)目相繼啟動(dòng)或落地。預(yù)計(jì)到2024年蘇州封裝基地全面量產(chǎn)后，公司將擁有16條FcBGA+Chiplet封測(cè)線(xiàn)，產(chǎn)能達(dá)3000萬(wàn)顆/年。

數(shù)據(jù)中心、大數(shù)據(jù)處理、人工智能、自動(dòng)駕駛四大市場(chǎng)中涉及的CPU、高速交換芯片、DSP和人工智能芯片，是銳杰微科技的主要關(guān)注點(diǎn)。按照方家恩的說(shuō)法，與同類(lèi)型產(chǎn)品相比，RMT產(chǎn)品的集成度可提高10%，單位算力提高10-15%，整體功耗下降3%-5%，非常契合高端芯片對(duì)性能、可靠性、集成度、散熱、速率、功耗等方面的需求。

Chiplet給半導(dǎo)體行業(yè)帶來(lái)新契機(jī)

過(guò)去的五十年里，電子行業(yè)一直處在摩爾定律的黃金年代，晶體管尺寸不斷微縮，從微米級(jí)到納米級(jí)不斷進(jìn)步。但出于物理極限和制造成本的原因，當(dāng)技術(shù)節(jié)點(diǎn)從16/12nm向3nm/2nm演進(jìn)，甚至跨過(guò)納米門(mén)檻后，先進(jìn)的邏輯技術(shù)能否繼續(xù)提供未來(lái)計(jì)算系統(tǒng)所需的能源效率，成為行業(yè)關(guān)心的重點(diǎn)。

從市場(chǎng)趨勢(shì)來(lái)看，過(guò)去十年中，數(shù)據(jù)計(jì)算量的發(fā)展超過(guò)了過(guò)去四十年的總和，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能、AI推斷、移動(dòng)計(jì)算，甚至自動(dòng)駕駛汽車(chē)都需要海量計(jì)算。而要解決算力增長(zhǎng)問(wèn)題，除了繼續(xù)通過(guò)CMOS微縮來(lái)提高密度之外，能夠?qū)⒉煌瞥?架構(gòu)、不同指令集、不同功能的硬件進(jìn)行組合的異構(gòu)計(jì)算，也已經(jīng)成為解決算力瓶頸的重要方式。

于是，不再是一條直線(xiàn)的芯片技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)，以及市場(chǎng)對(duì)創(chuàng)新解決方案的需求，將Chiplet和與之相關(guān)的先進(jìn)封裝技術(shù)推向了創(chuàng)新的前沿。

Chiplet概念本身其實(shí)并不復(fù)雜，其核心理念就是將原來(lái)SoC單芯片中的各種功能變成單獨(dú)模塊，然后再通過(guò)先進(jìn)封裝形式變成一顆多功能、復(fù)雜的芯片?！癈hiplet對(duì)我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的意義在于當(dāng)先進(jìn)制程受限時(shí)，我們可以通過(guò)這種相對(duì)更成熟、更可控的技術(shù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)性能與成本間的均衡。”方家恩指出，Chiplet可大幅縮短大型芯片開(kāi)發(fā)周期、提升良率、降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，并在晶圓面積利用效率、降低成本方面有著自己獨(dú)特、明顯的優(yōu)勢(shì)。而且Chiplet所涉及的小芯片IP具有出色的復(fù)用性和功能驗(yàn)證特性，可以有效降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和設(shè)計(jì)成本，提高產(chǎn)品的迭代速度。

不過(guò)，當(dāng)Chiplet落實(shí)到封測(cè)產(chǎn)業(yè)時(shí)，宏觀來(lái)看，先進(jìn)封裝未來(lái)面臨的挑戰(zhàn)應(yīng)該與我們?cè)?jīng)在邏輯工藝節(jié)點(diǎn)演進(jìn)過(guò)程中遇到的挑戰(zhàn)是類(lèi)似的，如何提升互連密度即為一例。眾所周知，目前的互連一般包括集成電路的片內(nèi)互連和異構(gòu)系統(tǒng)集成中的片外互連，無(wú)論利用硅通孔(TSV)、2.5D、RDL還是中介層(Interposer)的方法，都需要解決兩個(gè)問(wèn)題：一是系統(tǒng)互連，二是驗(yàn)證。因此，除了先進(jìn)封裝企業(yè)不斷優(yōu)化提升自身技術(shù)儲(chǔ)備外，還需要與晶圓工藝、電路板技術(shù)和系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)良好配合。

盡快制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

作為中國(guó)第三代封裝技術(shù)Chiplet標(biāo)準(zhǔn)的參與方，方家恩認(rèn)為考慮到企業(yè)角色、研發(fā)思路和產(chǎn)業(yè)生態(tài)正在發(fā)生變化，盡快深入探討并確定中國(guó)自己的Chiplet相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議非常重要。

其實(shí)在UCIe發(fā)布之前（2022年1月），國(guó)內(nèi)也在著手定制自己的Chiplet標(biāo)準(zhǔn)。2021年5月，中國(guó)計(jì)算機(jī)互連技術(shù)聯(lián)盟（CCITA）在工信部立項(xiàng)了《小芯片接口總線(xiàn)技術(shù)要求》，由中科院計(jì)算所、工信部電子四院和國(guó)內(nèi)多個(gè)芯片廠商合作展開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)制定工作。目前，該標(biāo)準(zhǔn)的第二版已經(jīng)準(zhǔn)備發(fā)布，終版有望在2023或2024年得到確認(rèn)。

“Chiplet中包括處理器、計(jì)算、數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷鄠€(gè)模塊，這給眾多參與其中的企業(yè)帶來(lái)了機(jī)遇。無(wú)論公司團(tuán)隊(duì)規(guī)模有多大，資金有多雄厚，只要把自己最擅長(zhǎng)的部分做好，比如涉及高算力、低功耗、高集成度等方向的芯粒都會(huì)贏得市場(chǎng)的青睞?！狈郊叶黝A(yù)測(cè)稱(chēng)，Chiplet會(huì)在2025-2026年實(shí)現(xiàn)真正的商業(yè)化，并由此帶動(dòng)起一個(gè)新的萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)——包括方案商、小型IC設(shè)計(jì)公司、初創(chuàng)型IP公司、后端設(shè)計(jì)服務(wù)商、芯片制造商、封測(cè)企業(yè)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商在內(nèi)的生態(tài)鏈各環(huán)節(jié)都將參與其中，改變以往一家或幾家獨(dú)大的局面。

國(guó)內(nèi)封測(cè)市場(chǎng)現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、汽車(chē)電子等新興領(lǐng)域應(yīng)用市場(chǎng)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了全球封裝測(cè)試產(chǎn)業(yè)的持續(xù)增長(zhǎng)。Yole數(shù)據(jù)顯示，2021年先進(jìn)封裝的全球市場(chǎng)規(guī)模約350億美元，到2025年將增長(zhǎng)至420億美元，先進(jìn)封裝在全部封裝的占比將從2021年的45%增長(zhǎng)到2025年的49.4%。2019-2025年，全球先進(jìn)封裝市場(chǎng)的CAGR約為8%，相比同期整體封裝市場(chǎng)(CAGR=5%)和傳統(tǒng)封裝市場(chǎng)，先進(jìn)封裝市場(chǎng)的增長(zhǎng)更為顯著，將成為全球封裝市場(chǎng)的主要增量。

全球半導(dǎo)體封裝測(cè)試產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(2016-2025年) 資料來(lái)源：Yole

中國(guó)封測(cè)產(chǎn)業(yè)增速則持續(xù)領(lǐng)先全球，根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模由2017年的1889億元增至2021年的2763億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為9.9%，2022年預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)2985億元。

方家恩將目前國(guó)內(nèi)的封測(cè)企業(yè)分為中低端、高端和先進(jìn)封裝三類(lèi)，其指出由于受到地緣環(huán)境、經(jīng)濟(jì)下滑等因素影響，中低端封測(cè)市場(chǎng)出現(xiàn)了近40%的下降。而與之相對(duì)應(yīng)的是，得益于整個(gè)市場(chǎng)的大體量、高成長(zhǎng)性以及國(guó)產(chǎn)化需求，面向數(shù)據(jù)中心、人工智能、自動(dòng)駕駛等行業(yè)的高端芯片封測(cè)市場(chǎng)將以每年10%-20%的增幅高速成長(zhǎng)。但總體而言，國(guó)內(nèi)封測(cè)企業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)含量和附加值還是偏弱，借助Chiplet和垂直市場(chǎng)機(jī)遇，不斷提升工藝技術(shù)、產(chǎn)品規(guī)格及服務(wù)能力，是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵所在。

另一方面，半導(dǎo)體行業(yè)有周期性變化規(guī)律，行業(yè)整合也在所難免，盡管強(qiáng)者恒強(qiáng)，但對(duì)小企業(yè)來(lái)說(shuō)只要在認(rèn)清自身優(yōu)勢(shì)的前提下選好賽道，機(jī)會(huì)就一定會(huì)出現(xiàn)。