電子發燒友網報道(文/吳子鵬)3月初的時候，英特爾、AMD、Arm、高通、臺積電、三星、日月光、谷歌云、Meta、微軟等行業巨頭組建了一個Chiplet標準聯盟，并制定了一套通用的Chiplet高速互聯標準“Universal Chiplet Interconnect Express”(簡稱：UCIe)。

Chiplet標準聯盟的成立是一件意料之中的事情，而這個聯盟的初始創建沒有大陸芯片公司同樣不會讓人感到意外。雖然已經有芯原股份宣布加入了這個聯盟，但該聯盟由誰主導也是顯而易見的。在當前的國際競爭格局下，大陸芯片產業是一個特殊的存在，被美歐日韓等半導體巨頭處處提防。

那么，大陸是否有必要去構建一套自己的Chiplet標準呢?讓我們通過常用的SWOT分析法，來具體看一下這種做法的可行性和利弊。

Chiplet需要標準

Chiplet的中文名是芯粒或者小芯片。通過下圖能夠看到，Chiplet這項技術有四個核心的構成部分，分別是基礎功能芯片、具備特定功能的裸片(die)、die-to-die內部互聯技術以及特定的封裝技術。

圖源：ODSA工作組

Chiplet的好處是顯而易見的。首先，die的復用能夠降低系統復雜度，降低研發成本;其次，芯片性能的提升不再是只能依靠摩爾定律;第三，功能單元模塊化提高了芯片的制造良率，進而降低制造成本;第四，Chiplet給了封裝產業一個明確的創新方向。英特爾首席架構師沙爾瑪在UCIe聯盟官網發布的白皮書中這樣總結Chiplet的商業價值，“從設計角度看，能夠有效降低投資，節省不必要的跨工藝節點IP移植成本，縮短產品上市周期;從制造角度看，有利于制造環節良率控制、產能爬坡;從產品角度看，不同計算、存儲、I/O芯片(die)的靈活組合，使敏捷芯片定制成為可能。”

那么很顯然，Chiplet是需要一套通用標準的，關于die的尺寸，關于die-to-die如何互聯，關于封裝后的接口IP如何布局，關于如何部署測試機臺等等。如果沒有標準，Chiplet便會成為一次又一次的ASIC設計，省不下多少功夫，更形不成規模產業，也就不是一門好生意。

比如，現階段AMD和蘋果會采用Chiplet的方式去構建芯片，雖然明面上看著成本會有所下降，因為很多功能單元是此前就設計好的，但背后的IC設計、封裝和測試成本都非常高。并且，在沒有標準的情況下，選定了哪一家的die就真的是選定了，后面看到了更好的也換不起，因為一個功能單元的替換，可能就意味著整顆芯片的重新設計。

在摩爾定律明顯放緩的當下，Chiplet一定是產業的發展趨勢，但是要讓Chiplet成為一個規模產業，標準是必不可少的。

但是，以美國為首的國際半導體廠商當然不想有大陸芯片公司在所謂的“開放”的UCIe標準中起到主導作用，那么大陸是否要自己搞一套呢?接下來進入SWOT分析環節。

大陸建Chiplet標準的優勢(S)

美國有蘋果、英特爾和AMD等公司搞Chiplet，大陸也并非只能在邊上看著不做事，實際上華為此前就公布過“芯片堆疊技術”相關的專利，其實就是Chiplet類似的技術，清華大學微電子所所長、中國半導體行業協會副理事長魏少軍教授也曾多次在公開演講中提到過芯片封裝從2.5D向3D的演進，芯原股份創始人、董事長兼總裁戴偉民博士更是力推Chiplet，大陸其實更早之前就成立過Chiplet聯盟，說明大陸的科技公司以及從業者是重視Chiplet的。

如果大陸自己建一套Chiplet標準，是否有自己的優勢所在?

我想大陸的優勢主要會有兩點，其一是大陸現階段已經擁有從IC設計到封裝測試這樣完備的產業鏈基礎，且大陸在封裝環節的實力處于全球領先水平。當前，大陸在封裝環節擁有長電科技、通富微電、華天科技三大龍頭企業，根據2021年Q1的公開營收數據，三家廠商均是全球前十的水平，其中長電科技排名第三位。

其二是大陸擁有更好的應用市場，通過上方ODSA工作組分享的Chiplet概念圖可以看到，Chiplet是在芯片設計制造環節提出了一個可行路線，而其還需要軟件、設計工具等的配合，最后應用到終端市場。那么，終端市場具有一定規模且明確的需求便能夠促進Chiplet的發展，對基于此打造出來的系統級芯片有帶動作用。

大陸建Chiplet標準的劣勢(W)

在探討大陸自己建Chiplet標準的劣勢之前，我們看一下另一張圖片。下圖來自UCIe聯盟的示意圖，就像我們上面提到的，這里面會有基礎的核心芯片，也會有一些特定功能的die，以及各種連接協議，包括芯片內部的和外部的。

圖源：UCIe聯盟

那么大陸芯片產業的劣勢就顯露出來了。由于大陸現階段芯片制造工藝和核心芯片的性能都不強，因此可以說基礎不牢靠，Chiplet主要面向高性能的系統級芯片，那么在高性能這一點上大陸芯片產業現狀還不達標。其實大陸現在能夠達到國際領先水平的芯片并不多，大部分芯片還混跡在中低端，那么die的性能也會拖后腿。

另外還有我們常常提到的IP和EDA環節，下圖是AMD在介紹Chiplet技術時用到的示意圖，很顯然Chiplet這種組裝的方式在單個功能塊上的制造難度會顯著降低，但在系統層面還是需要將這些功能塊組合起來，并且可能出現3D堆疊的效果，這需要更加智能化的EDA工具和IP支持，但這一塊長期以來都是國內的薄弱環節。

圖源：AMD

因此，國際EDA工具提供商是否配合大陸的Chiplet標準也是一個問題。

大陸建Chiplet標準的機會(O)

SWOT中的“O”代表機會，通常是分析外部環境，在此我們可以提一下目前的大環境。

Chiplet的好處顯而易見，一定是一個產業趨勢，且必將在芯片產業發揮重要的作用，這是毋庸置疑的，因此擁抱Chiplet也就成為一個必然的結果。而目前的國際形勢也表明，傳統的國際半導體巨頭并不想帶著我們一起玩，這些積極的和消極的因素都提供了大陸自己搞Chiplet標準的契機。

在機會這里我們必須還要重提摩爾定律失速，這也是國際半導體巨頭抱團搞Chiplet標準的重要原因，在大陸芯片制造被高端***“扼住咽喉”的時候，規模量產10nm以下工藝的芯片看似遙遙無期，那么Chiplet這種能夠放大工藝效益的技術就應該去搞。

另外，在大的產業環境里，除了講Chiplet，先進封裝本身就是一個大方向，而Chiplet會起到積極的促進作用，從這個層面看，大陸想穩固芯片封裝方面的優勢，也得參與到Chiplet中來。

大陸建Chiplet標準的威脅(T)

在SWOT分析方法中， “T”代表威脅。那么，這個“威脅”實際上就是如果我們搞了自己的Chiplet標準，會面臨哪些外部的沖擊。筆者認為，威脅可以歸結為可能存在的制裁，包括可能存在美政府要求使用美國技術的公司不為大陸Chiplet標準聯盟成員提供產品和技術支持，以及對聯盟成員的其他制裁措施。

Chiplet是一個產業鏈協作的創新技術，而在這個鏈路上，大陸芯片產業處處存在后發的弱勢，每一項都可能帶來巨大的威脅。

關于Chiplet的爭論

實際上，國內早就有Chiplet聯盟，由芯動科技和清華大學人工智能交叉研究院發起，目標正是推動Chiplet技術的國產化進程。據悉，目前國內已經制定了自己的chiplet標準草案，名為《小芯片接口總線技術要求》，由中科院計算所、工信部電子四院和國內多個芯片廠商合作展開標準制定工作，是一個較為純粹的die-to-die連接協議，即將完成后續意見征詢、技術驗證和發布的工作。

我們從知情人士的透露獲知，國內的標準出發點是自主原生，那么必然和UCIe標準存在差異化，算是邁開了第一步。但與此同時，質疑聲也不小，Chiplet技術的出發點是為了讓高性能運算芯片的成本降低，要是生硬地被走成國產芯片的自主化道路，是否丟掉了這項技術最大的價值，是否有些本末倒置?

古人云：亂世用重典，沉疴下猛藥。但古人還說過，竭澤而漁。底層基礎決定上層建筑，拉著國內目前領先廠商搞一個自己的Chiplet標準，投入產出比想來不會高，且尤為重要的EDA工具由誰來配合也是一個問題。我覺得現階段國內當然要研究Chiplet技術，成立聯盟和協會都沒有問題，但并不急著搞一套自己的標準去做對抗，這樣做多少有點閉門造車的意思。

原文標題：用SWOT分析法看中國大陸是否應該制定自己的Chiplet標準

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審核編輯：湯梓紅