> 数据图表谁知道2.1.2 多芯片集成突破,互联技术驱动2.5D/3D/Chiplet革新
2025-11-2
2.1.2 多芯片集成突破,互联技术驱动2.5D/3D/Chiplet革新 高密度系统式集成必然趋势,2.5D/3D/Chiplet快速发展••Chiplet是后道制程提升AI芯片算力的最佳途径之一。Chiplet是一种模块化半导体设计方法,将复杂的系统级芯片(SoC)分解为多个独立的功能模块(如CPU、GPU、I/O控制器)。这种方法突破了传统单片设计的物理与经济限制,尤其在摩尔定律放缓的背景下,成为延续性能提升的关键策略。Chiplet封装具备众多优势:SoC与Chiplet模式对比表 2.5D/3D是主要的Chiplet封装趋势之一• (1)成本与良率优化。 将大芯片分割为小Chiplet可SoC大芯片Chiplet模式 2.5D封装 通 过 硅 或 有 机 中 介 层 实 现减少工艺波动导致的缺陷。例如,800mm²的单片芯片良率可能仅为30%,而四个200mm²的 Chiplet良率可提结构图升至90%。台积电的CoWoS-R通过硅中介层集成四个小Chiplet 的 水 平 互 连 。 NVIDIA 的 H100GPU采用TSV中介层连接逻辑芯片与HBM3内存,实现10 TB/s的带宽。芯片,替代单片大芯片。制造方式先进制程先进制程+先进封装 3D堆叠通过 混合键 合实现 Chiplet的垂• (2)异构制程集成。 Chiplet支持混合制程与材料。IP复用情况IP款核IP硬核AMD的 EPYC处 理器 结合 7nm计 算Chiplet与14nm I/O芯片, 平衡性能 与功耗。 英特尔的 Lakefield将10nm计算单元堆叠于22nm基板上,适用于移动设备。按逻辑计算单元芯片制程(CPU/GPU)需求使用,通常按最高制程需求不同芯粒可采用不同合适的制程制造• (3)可扩展性与灵活性。Chiplet支持系统灵活扩展 。设计灵活性NVIDIA 的 GB200 Grace Blackwell 超 级 芯 片 通 过 10TB/s互连 连接两片 Blackwell GPU, 无需重 新设计整面积为整颗SoC裸die而积单颗裸die占SoC芯片面积一般在10%以内个SoC即可倍增性能。成本上市周期资料来源:灼识咨询,《微电子封装技术》周玉刚等,逍遥设计自动化,汽车与电子软件,平安证券研究所直 直接连接 。英特 尔的Foveros技术将10nm计算单元堆叠于22nm主动中介层上,台 积电的 SoIC则支持 Chiplet面 对面键合,互连间距小于5微米。2.5D/3D封装对比图中介基板TSV2.5D封装封装基板3D封装17