Chiplet（芯粒）

定义

Chiplet（芯粒/小芯片）是后摩尔时代的关键技术路线——将一颗大芯片拆分成多个功能独立的小芯片（chiplet），然后通过先进封装技术（2.5D/3D）像乐高积木一样拼合在一起，实现等效或超越单片大芯片的性能。

详细说明

为什么需要Chiplet

随着制程逼近1nm物理极限，单纯缩小晶体管来提升性能的方法面临三重瓶颈：

1. 成本暴涨：先进制程研发和制造成本呈指数增长
2. 良率下降：芯片面积越大，缺陷概率越高，良率越低
3. 物理极限：量子隧穿效应等物理约束

Chiplet方案的优势：

• 各chiplet可以用不同制程（计算用3nm，I/O用7nm），降低成本
• 小芯片良率远高于大芯片，提升整体良率
• 可以灵活组合不同功能模块，加快上市速度
• 突破单一晶圆面积限制，实现超大规模集成

关键通信协议

• UCIe（Universal Chiplet Interconnect Express）：chiplet间互联的开放标准协议
• HBM（High Bandwidth Memory）：高带宽内存，通过3D堆叠实现超高带宽

中国在Chiplet赛道的机遇

对于受到先进制程封锁的中国来说，Chiplet提供了一条换道超车的路径：用成熟制程的小芯片通过先进封装组合出先进性能，绕过光刻机限制。华大九天2025年发布的STORM平台是全球首款先进封装设计平台，支持2.5D/3D异构集成的多芯片大规模自动布线。

与其他概念的关系

• 先进封装：Chiplet的物理实现基础，2.5D/3D封装技术
• EDA：Chiplet设计需要全新的封装EDA工具链
• AI赋能EDA：多芯片大规模布线超出人力极限，需要AI辅助
• 国产替代：Chiplet是中国绕过先进制程封锁的关键路径

来源

• 国产芯片之母华大九天-从绝境突围到全球领跑的32年史诗