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Chiplet的基礎(chǔ):異構(gòu)與高速互聯(lián)共同塑造的里程碑

芯片工藝技術(shù) ? 來源:芯片工藝技術(shù) ? 作者:芯片工藝技術(shù) ? 2022-11-02 14:19 ? 次閱讀

Chiplet:芯片異構(gòu)在制造層面的效率優(yōu)化

實(shí)際上,Chiplet 最初的概念原型出自 Gordon Moore 1965年的論文《Cramming more components onto integrated circuits》;Gordon Moore 在本文中不僅提出了著名的摩爾定律,同時(shí)也指出“用較小的功能構(gòu)建大型系統(tǒng)更為經(jīng)濟(jì),這些功能是單獨(dú)封裝和相互連接的”。

2015年,Marvell 周秀文博士在 ISSCC 會(huì)議上提出 MoChi(Modular Chip,模塊化芯片)概念,為 Chiplet 的出現(xiàn)埋下伏筆。

我們認(rèn)為,現(xiàn)代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不是探索未知的過程,而是需求驅(qū)動(dòng)技術(shù)升級(jí),Chiplet 技術(shù)的出現(xiàn)是產(chǎn)業(yè)鏈在生產(chǎn)效率優(yōu)化需求下的必然選擇。

Chiplet 的基礎(chǔ):異構(gòu)與高速互聯(lián)共同塑造的里程碑

計(jì)算機(jī)能夠根據(jù)一系列指令指示并且自動(dòng)執(zhí)行任意算術(shù)或邏輯操作串行的設(shè)備。日常生活中,我們所使用的任何電子系統(tǒng)都可以看作一個(gè)計(jì)算機(jī),如:電腦、手機(jī)、平板乃至微波爐、遙控器等都包含了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為核心控制設(shè)備。

Chiplet 出現(xiàn)離不開兩個(gè)大的趨勢(shì):

1)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的異構(gòu)、集成程度越來越高為了便于理解產(chǎn)業(yè)界為何一定要選擇 Chiplet,本報(bào)告從計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的角度出發(fā),本報(bào)告將首先理清計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要發(fā)展思路——異構(gòu)計(jì)算。

如同現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)一樣,現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)為了追求更高的產(chǎn)出效率,產(chǎn)生了極為龐大且復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)分工體系,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的再分工就是異構(gòu)計(jì)算。GPU、DPU 的出現(xiàn)就是為了彌補(bǔ) CPU 在圖形計(jì)算、數(shù)據(jù)處理等方面的不足,讓 CPU 能夠?qū)W⒂谶壿嫷呐袛嗯c執(zhí)行,這就是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(System)。

精細(xì)化的分工也使得整個(gè)體系變得龐大,小型計(jì)算設(shè)備中只能將不同的芯片集成到一顆芯片上,組成了 SoC(System on Chip)。

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伴隨著計(jì)算機(jī)在人類現(xiàn)代生活中承擔(dān)越來越多的處理工作,計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的異構(gòu)趨勢(shì)會(huì)愈發(fā)明顯,需要的芯片面積也會(huì)越來越大,同時(shí)也需要如電源管理 IC 等芯片與邏輯芯片異質(zhì)集成,而 SoC 作為一顆單獨(dú)的芯片,其面積和加工方式卻是受限的,所以 SoC 并不是異構(gòu)的終極解決方案。

2)芯片間的數(shù)據(jù)通路帶寬、延遲問題得到了產(chǎn)業(yè)界的解決

芯片的工作是執(zhí)行指令,處理數(shù)據(jù),芯片間的互聯(lián)需要巨大的帶寬和超低的延時(shí)。既然單顆芯片的面積不能無限增加,將一顆芯片拆解為多顆芯片,分開制造再封裝到一起是一個(gè)很自然的想法。芯片間的互聯(lián)需要構(gòu)建強(qiáng)大的數(shù)據(jù)通路,即超高的頻率、超大的帶寬、超低的延時(shí),以臺(tái)積電 CoWoS 技術(shù)為代表的先進(jìn)封裝技術(shù)也使之得到了解決。

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2022 年 3 月,Apple 發(fā)布了 M1 Ultra 芯片,其采用了 UltraFusion 封裝架構(gòu),通過兩枚 M1 Max 晶粒的內(nèi)部互連。

架構(gòu)上,M1 Ultra 采用了 20 核中央處理器,由 16 個(gè)高性能核心和 4 個(gè)高能效核心組成。與市面上功耗范圍相近的 16 核 CPU 芯片相比,M1 Ultra 的性能高出 90%。兩顆 M1 Max 的高速互聯(lián)是蘋果芯片實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先的關(guān)鍵,蘋果的 UltraFusion 架構(gòu)利用硅中介層來連接多枚芯片,可同時(shí)傳輸超過 10,000 個(gè)信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)高達(dá) 2.5TB/s 低延遲處理器互聯(lián)帶寬。

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AMD 為緩解“存儲(chǔ)墻”問題,在其 Zen 3 架構(gòu)的銳龍 7 5800X3D 臺(tái)式處理器率先采用 3D 堆疊 L3 高速緩存,使 CPU 可訪問高達(dá) 96MB L3 級(jí)高速緩存,大幅提升芯片運(yùn)算效率。

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3)異構(gòu)集成+高速互聯(lián)塑造了 Chiplet 這一芯片屆的里程碑

綜上,Chiplet 本身并非技術(shù)突破,而是多項(xiàng)技術(shù)迭代進(jìn)步所共同塑造的里程碑,芯片龍頭企業(yè)仍擁有話語權(quán);因此,Chiplet 技術(shù)短期內(nèi)并不會(huì)給行業(yè)帶來太多直接的影響和變化,但長(zhǎng)期來看必將改變?nèi)?a href="http://ttokpm.com/v/tag/123/" target="_blank">集成電路行業(yè)生態(tài)。同時(shí),由于 Chiplet 在設(shè)計(jì)、制造、封裝等多個(gè)環(huán)節(jié)具備成熟的技術(shù)支撐,其推進(jìn)也將十分迅速。

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Chiplet 的需求:設(shè)計(jì)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的效率優(yōu)化

技術(shù)服務(wù)于需求,Chiplet 的出現(xiàn),緩解了算力對(duì)晶體管數(shù)量的依賴與晶圓制造端瓶頸的矛盾。如前文所言,導(dǎo)致 Chiplet 技術(shù)出現(xiàn)的需求決定了它對(duì)行業(yè)產(chǎn)生的影響大小。隨著現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理任務(wù)對(duì)算力需求的不斷提高,本質(zhì)上,算力提升的核心是晶體管數(shù)量的增加。

作為 Intel 的創(chuàng)始人之一,Gordon Moore 在最初的模型中就指明,無論是從技術(shù)的角度還是成本的角度來看,單一芯片上的晶體管數(shù)量不能無限增加;因此,業(yè)內(nèi)在致力于提升晶體管密度的同時(shí),也在嘗試其他軟硬件方式來提高芯片運(yùn)行效率,如:異構(gòu)計(jì)算、分布式運(yùn)算等等。

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Chiplet 是異構(gòu)計(jì)算的延申,主要解決了芯片制造層面的效率問題。

隨著制程縮進(jìn),芯片制造方面出現(xiàn)了兩個(gè)大的瓶頸:

1)28nm 以后,高制程芯片的晶體管性價(jià)比不再提升;2)芯片設(shè)計(jì)費(fèi)用大幅增長(zhǎng),先進(jìn)制程芯片設(shè)計(jì)的沉沒成本高到不可接受。

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關(guān)于 Chiplet 如何提高設(shè)計(jì)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的效率,以及對(duì) EDA、IC 設(shè)計(jì)等行業(yè)的影響,我們?cè)诖饲暗膱?bào)告《Chiplet 技術(shù):成長(zhǎng)新至,換道前行》中進(jìn)行了深入的探討:

(1)基于小芯片的面積優(yōu)勢(shì),Chiplet 可以大幅提高大型芯片的良率、提升晶圓面積利用效率,降低成本;

(2)基于芯片組成的靈活性,將 SoC 進(jìn)行 Chiplet 化之后,不同的核心/芯??梢赃x擇合適的工藝制程分開制造,然后再通過先進(jìn)封裝技術(shù)進(jìn)行封裝,不需要全部都采用先進(jìn)的制程在一塊晶圓上進(jìn)行一體化制造,這樣可以極大的降低芯片的制造成本;

(3)基于小芯片 IP 的復(fù)用性和已驗(yàn)證特性,將大規(guī)模的 SoC 按照不同的功能模塊分解為模塊化的芯粒,減少重復(fù)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證環(huán)節(jié),可以降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和設(shè)計(jì)成本,提高產(chǎn)品迭代速度。

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盡管在總的制造成本上有所優(yōu)化,但由于先進(jìn)封裝在 Chiplet 制造過程中扮演了更加重要的角色,因此封測(cè)企業(yè)或?qū)⒃?Chiplet 趨勢(shì)下深度受益。

Chiplet 的封裝:核心是實(shí)現(xiàn)高速互聯(lián)

Chiplet 封裝領(lǐng)域,目前呈現(xiàn)出百花齊放的局面。Chiplet 的核心是實(shí)現(xiàn)芯片間的高速互聯(lián),同時(shí)兼顧多芯片互聯(lián)后的重新布線。

因此,UCIE 聯(lián)盟在具體的封裝方式上未對(duì)成員做出嚴(yán)格限制,根據(jù) UCIE 聯(lián)盟發(fā)布的 Chiplet 白皮書,UCIE 聯(lián)盟支持了市面上主流的四種封裝方式,分別為:

1)標(biāo)準(zhǔn)封裝:將芯片間的金屬連線埋入封裝基板中。

2)利用硅橋連接芯片,并將硅橋嵌入封裝基板中,如:Intel EMIB 方案。

3)使用硅中介層(Si Interposer)連接芯片并進(jìn)行重新布線,再將硅中介層封裝到基板上,如:臺(tái)積電 CoWoS 方案。

4)使用扇出型中介層進(jìn)行重布線,僅在芯片連接處使用硅橋連接,如:日月光 FOCoS-B 方案。

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目前而言,臺(tái)積電憑借其在晶圓代工領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),其 CoWoS 技術(shù)平臺(tái)已服務(wù)多家客戶,也迭代了多個(gè)批次,初具雛形:臺(tái)積電 CoWoS 平臺(tái)的核心在于硅中介層,其生產(chǎn)主要通過在硅片上刻蝕 TSV 通孔實(shí)現(xiàn),技術(shù)難點(diǎn)主要實(shí)現(xiàn)高深寬比的通孔和高密度引腳的對(duì)齊。

Die 與 Interposer 生產(chǎn)好之后,交由封裝廠進(jìn)行封裝。我們認(rèn)為,Chiplet 在封裝層面的技術(shù)核心是作為芯片間的互聯(lián),其能夠?qū)崿F(xiàn)的芯片間數(shù)據(jù)傳輸速度、延遲是技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵,同時(shí)方案的穩(wěn)定性、普適性也將深刻影響其長(zhǎng)期的發(fā)展空間。

全球格局:兩大陣營(yíng),群雄逐鹿

實(shí)現(xiàn) Chiplet 所依靠的先進(jìn)封裝技術(shù)在產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)仍然未實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一,主要分為晶圓廠陣營(yíng)和封裝廠陣營(yíng):晶圓廠陣營(yíng)以硅片加工實(shí)現(xiàn)互聯(lián)為主,可提供更高速的連接和更好的拓展性;封裝廠陣營(yíng)則努力減少硅片加工需求,提出更有廉價(jià)、更有性價(jià)比的方案。

臺(tái)積電:整合 3DFabric 平臺(tái),實(shí)現(xiàn)豐富拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組合

在 2.5D 和 3D 先進(jìn)封裝技術(shù)方面,臺(tái)積電已將 2.5D 和 3D 先進(jìn)封裝相關(guān)技術(shù)整合為 “3DFabric”平臺(tái),由客戶自由選配,前段技術(shù)包含 3D 的整合芯片系統(tǒng)(SoIC InFO-3D),后段組裝測(cè)試相關(guān)技術(shù)包含 2D/2.5D 的整合型扇出(InFO)以及 2.5D 的 CoWoS 系列家族。

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2.5D 方面,臺(tái)積電提供包含 CoWoS 及 InFO 兩種大方案。其中,CoWoS 包含CoWoS-S、CoWoS-R 及 CoWoS-L 三種封裝方式。

? CoWoS-S 采用硅中介層,利用硅片作為中介層連接小芯片。與其他方案相比,大面積硅片作為中介層的方案可提供更高密度的芯片互聯(lián),但價(jià)格上也更貴。

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? CoWoS-R 使用有機(jī)轉(zhuǎn)接板以降低成本,其封裝方案與部分封測(cè)廠提供的方式一致,有機(jī)轉(zhuǎn)接板可實(shí)現(xiàn)的互聯(lián)密度更低。

? CoWoS-L 使用插入有機(jī)轉(zhuǎn)接板中的小硅“橋”,僅在芯片互聯(lián)部分使用硅片,用于相鄰芯片邊緣之間的高密度互連。

這種實(shí)現(xiàn)互聯(lián)方式在成本和性能上處于 CoWoS-R 和 CoWoS-S 之間。InFO 方面,臺(tái)積電在臨時(shí)載體上精確(面朝下)放置后,芯片被封裝在環(huán)氧樹脂“晶圓”中,再分布互連層被添加到重建的晶圓表面,將封裝凸塊直接連接到再分配層,主要包括 InFO_PoP(主要用于移動(dòng)平臺(tái))、InFO_oS(主要用于 HPC 客戶)及 InFO_B(InFO_PoP 的替代方案)三種拓?fù)洹?/p>

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臺(tái)積電更先進(jìn)的垂直芯片堆疊 3D 拓?fù)浞庋b系列被稱為“系統(tǒng)級(jí)集成芯片”(SoIC),利用芯片之間的直接銅鍵合,具有更小間距。

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三星:3D IC 封裝方案強(qiáng)化 Chiplet 代工產(chǎn)業(yè)布局

三星由1990年起開啟封裝技術(shù)研發(fā),目前通過 SiP 實(shí)現(xiàn)高端封裝技術(shù)演進(jìn),主要技術(shù)趨勢(shì)匯總?cè)缦拢?/p>

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2020 年 8 月,三星公布了 X Cube 3D 封裝技術(shù)(全稱為 extended cube,意為拓展立方體)。在芯片互連方面,使用了成熟的硅通孔 TSV 工藝。

目前 X Cube 已經(jīng)能把 SRAM 芯片堆疊在三星生產(chǎn)的 7nm EUV 工藝的邏輯芯片上,這樣可以更易于擴(kuò)展 SRAM 的容量,同時(shí)也縮短了信號(hào)連接距離,以提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群吞岣吣苄?。此后發(fā)布 I-Cube 將一個(gè)或多個(gè)邏輯 die 和多個(gè) HBM die 水平放置在硅中介層,進(jìn)行異構(gòu)集成。

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日月光:FOCoS 方案力爭(zhēng)減硅,降低成本

日月光的 FOCoS 提供了一種用于實(shí)現(xiàn)小芯片集成的硅橋技術(shù),稱為 FOCoS-B(橋),它利用帶有路由層的微小硅片作為小芯片之間的封裝內(nèi)互連,例如圖形計(jì)算芯片 (GPU) 和高帶寬內(nèi)存 (HBM)。硅橋嵌入在扇出 RDL 層中,是一種可以不使用硅中介層的 2.5D 封裝方案。

FOCoS 的硅橋在封裝中提供超細(xì)間距互連,可以解決系統(tǒng)中的內(nèi)存帶寬瓶頸挑戰(zhàn)。與使用硅中介層的 2.5D 封裝相比,F(xiàn)OCoS-B 的優(yōu)勢(shì)在于只需要將兩個(gè)小芯片連接在一起的區(qū)域使用硅片,可大幅降低成本。

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Amkor:深度布局 TSV-less

工藝 Amkor 方面,公司 2015 年推出 SLIM 及 SWIFT 解決方案;且持續(xù)進(jìn)行技術(shù)布局,具 備 2.5D/3D TSV 封裝能力。

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TSV-less 工藝可被用于建立先進(jìn) 3D 結(jié)構(gòu)。

SLIM 及 SWIFT 方案均采用 TSV-less 工藝,簡(jiǎn)化了 2.5D TSV 硅中介層運(yùn)用時(shí) PECVD 及 CMP 工序。

以 SWIFT(Silicon Wafer Integrated Fan-Out Technology)方案為例,方案采用 RDL first 技術(shù),RDL 線寬線距能力≤2um,μbump pitch 40um,SWIFT 封裝可實(shí)現(xiàn)多芯片集成的 3D POP 封裝以及無需 TSV(TSV-Less)具有成本優(yōu)勢(shì)的 HDFO 高密度扇出型封裝,適用于高性能 CPU/GPU,FPGA,Mobile AP 以及 Mobile BB 等。

3D SWIFT 的獨(dú)特特性要部分歸功于與此項(xiàng)創(chuàng)新晶圓級(jí)封裝技術(shù)相關(guān)的小間距功能。它使應(yīng)用積極主動(dòng)的設(shè)計(jì)規(guī)則成為現(xiàn)實(shí),有別于傳統(tǒng)的 WLFO 和基于層壓板的封裝,且能夠被用于建立先進(jìn)的 3D 結(jié)構(gòu),以應(yīng)對(duì)新興移動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中日益高漲的 IC 集成需求。

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長(zhǎng)電科技:國(guó)內(nèi)封裝龍頭,TSV-less 路線引領(lǐng)

長(zhǎng)電科技聚焦關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域,在 5G 通信類、高性能計(jì)算、消費(fèi)類、汽車和工業(yè)等重要領(lǐng)域擁有行業(yè)領(lǐng)先的半導(dǎo)體先進(jìn)封裝技術(shù)(如 SiP、WL-CSP、FC、eWLB、PiP、PoP 及 XDFOI 系列等)以及混合信號(hào)/射頻集成電路測(cè)試和資源優(yōu)勢(shì),并實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn),能夠?yàn)槭袌?chǎng)和客戶提供量身定制的技術(shù)解決方案。

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XDFOI 方案:TSV-less 路線實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比 Chiplet 封裝

面向 Chiplet 異構(gòu)集成應(yīng)用推出 XDFOI 封裝解決方案,涵蓋 2D/2.5D/3D 集成技術(shù)。

在 2.5/3D 集成技術(shù)領(lǐng)域,長(zhǎng)電科技積極推動(dòng)傳統(tǒng)封裝技術(shù)的突破,率先在晶圓級(jí)封裝、倒裝芯片互連、TSV 等領(lǐng)域中采用多種創(chuàng)新集成技術(shù),以開發(fā)差異化的解決方案。

公司于 2021 年 7 月推出了 XDFOI 全系列極高密度扇出型封裝解決方案,該技術(shù)是一種面 向 Chiplet 應(yīng)用的極高密度、多扇出型封裝高密度異構(gòu)集成解決方案,包括 2D/2.5D/3D 集成技術(shù),能夠?yàn)榭蛻籼峁某R?guī)密度到極高密度,從極小尺寸到極大尺寸的一站式服務(wù)。

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XDFOI 方案預(yù)計(jì)于 2022H2 實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),相比 2.5D TSV,XDFOI 具備更高性能、更高可靠性以及更低成本等特性。

XDFOI 為一種以 2.5D TSV-less 為基本技術(shù)平臺(tái)的封裝技術(shù),在設(shè)計(jì)上,該技術(shù)可實(shí)現(xiàn) 3-4 層高密度的走線,其線寬/線距最小可達(dá) 2μm,可實(shí)現(xiàn)多層布線層,另外,采用了極窄節(jié)距凸塊互聯(lián)技術(shù),封裝尺寸大,可集成多顆芯片、高帶寬內(nèi)存和無源器件。

長(zhǎng)電科技已完成超高密度布線并開始客戶樣品流程,預(yù)計(jì) 2022H2 量產(chǎn),重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楦咝阅苓\(yùn)算如 FPGA、CPU/GPU、AI、5G、自動(dòng)駕駛、智能醫(yī)療等。

長(zhǎng)電科技的無硅通孔扇出型晶圓級(jí)高密度封裝技術(shù),可在硅中介層(Si Interposer)中使用堆疊通孔技術(shù)(Stacked VIA)替代 TSV 技術(shù)。該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多層 RDL 再布線層,2×2um 的線寬間距,40um 極窄凸塊互聯(lián),以及多層芯片疊加。

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此外,XDFOI 技術(shù)所運(yùn)用的極窄節(jié)距凸塊互聯(lián)技術(shù),還能夠?qū)崿F(xiàn) 44mm×44mm 的封裝尺寸,并支持在其內(nèi)部集成多顆芯片、高帶寬內(nèi)存和無源器件。這些優(yōu)勢(shì)可為芯片異構(gòu)集成提供高性價(jià)比、高集成度、高密度互聯(lián)和高可靠性的解決方案。

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先進(jìn)封測(cè)技術(shù)涵蓋 4nm 制程,突破國(guó)內(nèi)頂尖封裝工藝節(jié)點(diǎn)。

長(zhǎng)電科技 2022 年 7 月公告在進(jìn)封測(cè)技術(shù)領(lǐng)域取得新的突破,實(shí)現(xiàn) 4nm 工藝制程手機(jī)芯片的封裝,以及 CPU、GPU 和射頻芯片的集成封裝。4nm 芯片作為先進(jìn)硅節(jié)點(diǎn)技術(shù),也是導(dǎo)入 Chiplet 封裝的一部分,作為集成電路領(lǐng)域的頂尖科技產(chǎn)品之一,可被應(yīng)用于智能手機(jī)、5G 通信、人工智能、自動(dòng)駕駛,以及包括 GPU、CPU、FPGA、ASIC 等產(chǎn)品在內(nèi)的高性能計(jì)算領(lǐng)域。

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通富微電:綁定 AMD,晶圓級(jí)封裝助力

Chiplet 全球封測(cè)行業(yè)龍頭,先進(jìn)封裝耕耘優(yōu)質(zhì)客戶。

通富微電成立于 1997 年,并于 2007 年深交所上市,主要從事集成電路封裝測(cè)試一體化業(yè)務(wù)。2021 年全球 OSAT 中通富微電位列第五,先進(jìn)封裝方面位列第七。

目前,公司技術(shù)布局進(jìn)展順利,已開始大規(guī)模生產(chǎn) Chiplet 產(chǎn)品,工藝節(jié)點(diǎn)方面 7nm 產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),5nm 產(chǎn)品完成研發(fā)。

受益于公司在封測(cè)技術(shù)方面的持續(xù)耕耘,目前公司與 AMD、NXPTI、英飛凌、ST、聯(lián)發(fā)科、展銳、韋爾股份、兆易創(chuàng)新、長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)、長(zhǎng)江存儲(chǔ)、集創(chuàng)北方及其他國(guó)內(nèi)外各細(xì)分領(lǐng)域頭部客戶建立了良好的合作關(guān)系,2021年,國(guó)內(nèi)客戶業(yè)務(wù)規(guī)模增長(zhǎng)超 100%。不斷保穩(wěn)業(yè)務(wù)壓艙石。

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深度綁定 AMD,“合資+合作”強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。

2016 年,通富微電收購 AMD 蘇州及 AMD 檳城各 85%股權(quán)并完成交割,在江蘇蘇州、馬來西亞檳城擁有生產(chǎn)基地。

目前,公司與 AMD 在高性能計(jì)算板塊形成深度綁定,已經(jīng)建成國(guó)內(nèi)高端處理器產(chǎn)品最大量產(chǎn)封測(cè)基地,優(yōu)質(zhì)大客戶深度合作發(fā)揮協(xié)同效應(yīng),進(jìn)一步增強(qiáng)公司業(yè)績(jī)確定性。同時(shí),公司充分利用通富超威蘇州和通富超威檳城的高端 CPU、GPU 量產(chǎn)封測(cè)平臺(tái),積極承接國(guó)內(nèi)外 客戶高端產(chǎn)品的封測(cè)業(yè)務(wù)。

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2020 年起公司業(yè)績(jī)放量迅速。

2015-2021 年間,通富微電營(yíng)業(yè)總收入從 23.22 億元上 升至 158.12 億元。其中,2016年公司收購 AMD 蘇州、檳城股權(quán)并與 AMD 開展深度 合作,營(yíng)收同比增長(zhǎng)高達(dá) 97.75%。

2020年起,公司收入始終保持較高水平增長(zhǎng),2021年實(shí)現(xiàn)全年實(shí)現(xiàn)合計(jì) 158.12 億元,同比+46.84%;此外,2021 年公司實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn) 9.57 億元,同比+182.69%,延續(xù)了 2020 年的強(qiáng)勁增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

我們認(rèn)為,公司營(yíng)收及凈利潤(rùn)業(yè)績(jī)高增主要?dú)w因于:

(1)終端應(yīng)用多點(diǎn)開花,高性能計(jì)算、汽車電子MCU 等市場(chǎng)均呈現(xiàn)向好態(tài)勢(shì);(2)與 AMD 建立緊密戰(zhàn)略合作關(guān)系,充分發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)增強(qiáng)業(yè)績(jī)確定性;(3)先進(jìn)封裝方面,公司大規(guī)模生產(chǎn) Chiplet 產(chǎn)品,7nm 產(chǎn)品已大規(guī)模量產(chǎn),進(jìn)一步擴(kuò)大利潤(rùn)空間。

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AMD 業(yè)績(jī)高增&下半年 Zen4 推出,通富微電將核心受益。

FY2020-2022H1,AMD 營(yíng)業(yè)收入規(guī)??焖贁U(kuò)張,F(xiàn)Y2021 達(dá)到 1046.71 億元,同比+68.33%,且 2022H1 延續(xù)了高增態(tài)勢(shì),營(yíng)業(yè)收入合計(jì) 833.28 億元,超出2020年全年業(yè)績(jī)。2022 年秋季,AMD 將發(fā)布基于 Zen4 架構(gòu)的 Ryzen 7000 系列處理器,我們預(yù)計(jì)新產(chǎn)品的推出將進(jìn)一步推動(dòng)通富微電業(yè)績(jī)放量。

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前瞻布局全產(chǎn)業(yè)鏈,一站式服務(wù)涵蓋齊全封裝類型。

通富微電封裝業(yè)務(wù)包含框架類封裝(SOT,SOP,QFN,DFN,LQFP,TO,IPM 等)、基板類封裝(WBBGA,WBLGA,F(xiàn)CBGA,F(xiàn)CCSP,FCLGA 等)、圓片類封裝(Fan-in WLCSP,F(xiàn)an-out WLCSP, Cu pillar bump, Solder bump, Gold bump 等)及 COG,COF 和 SIP 等,可廣泛應(yīng)用于消費(fèi),工業(yè)和汽車類產(chǎn)品,包括高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)通訊、移動(dòng)終端、車載電子、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)智造等領(lǐng)域。

在公司前瞻布局全產(chǎn)業(yè)鏈下,各領(lǐng)域業(yè)務(wù)進(jìn)展順利:

(1)高性能計(jì)算方面,公司與 AMD 強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,目前已建成國(guó)內(nèi)高端處理器產(chǎn)品最大量產(chǎn)封測(cè)基地;

(2)存儲(chǔ)器方面,公司與長(zhǎng)江存儲(chǔ)、長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)結(jié)為戰(zhàn)略合作伙伴,已大規(guī)模生產(chǎn)存儲(chǔ)產(chǎn)品;

(3)汽車電子、功率 IC 方面,公司布局多年,擁有豐富的客戶資源和深厚的技術(shù)積累,具備強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì);

(4)MCU 方面,公司與海外及國(guó)內(nèi)知名 MCU 芯片公司長(zhǎng)期穩(wěn)定合作,業(yè)務(wù)規(guī)模持續(xù)高速增長(zhǎng);

(5)顯示驅(qū)動(dòng)芯片方面,公司率先布局,已導(dǎo)入國(guó)內(nèi)外第一梯隊(duì)客戶,業(yè)務(wù)即將進(jìn)入爆發(fā)期;

(6)5G 方面,公司持續(xù)以“先進(jìn)封裝耕耘 SOC 大客戶,提高周邊配套芯片客戶份額”為策略,相關(guān)業(yè)務(wù)將持續(xù)增長(zhǎng)。

積極開展 Chiplet、2.5D/3D 等頂尖封裝技術(shù)布局,構(gòu)筑差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。公司目前已建成國(guó)內(nèi)頂級(jí) 2.5D/3D 封裝平臺(tái)(VISionS)及超大尺寸 FCBGA 研發(fā)平臺(tái),完成高層數(shù)再布線技術(shù)開發(fā)。

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針對(duì) Chiplet,通富微電提供晶圓級(jí)及基板級(jí)封裝兩種解決方案,其中晶圓級(jí) TSV 技術(shù)是 Chiplet 技術(shù)路徑的一個(gè)重要部分。

WLP 晶圓級(jí)封裝大部分工藝是對(duì)晶圓進(jìn)行整體封裝,封裝完成后再進(jìn)行切割分片。

晶圓級(jí)封裝是通過芯片間共享基板的形式,將多個(gè)裸片封裝在一起,主要用于高性能大芯片的封裝,利用次微米級(jí)硅中介層以 TSV 技術(shù)將多個(gè)芯片整合于單一封裝中,能夠顯著降低材料成本,利用無載片技術(shù),在芯片到晶圓鍵合與縫隙填充之后,整個(gè)晶圓由于背側(cè)硅穿孔露出而進(jìn)行覆蓋成型與翻轉(zhuǎn),并直接由環(huán)氧模型樹脂維持。

此外,通富微電積極布局其他封裝技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目,在高性能計(jì)算、5G 應(yīng)用及汽車電子等領(lǐng)域持續(xù)深耕,將為未來發(fā)展注入新動(dòng)能

審核編輯 :李倩

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原文標(biāo)題:通富微電:綁定 AMD,晶圓級(jí)封裝助力

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