报告概要
作为深芯盟500家国产芯片行业分析报告的一部分,2025年结合高性能AI芯片和处理器于一个报告,汇总了70余家国产芯片厂商,对于每一家筛选的公司,我们从核心技术、公司发展和应用场景等方面对公司进行全方位画像分析。
我们首先对Chiplet、HBM技术和存算一体技术以及其对AI芯片未来发展所带来的影响进行了简要阐述,然后结合应用和潜在需求进行分析,并且针对上市公司的财务数据进行归纳比较。
一、Chiplet与高性能计算(HPC)芯片
Chiplet是最近Al芯片和高性能计算领域最火的话题,在芯片设计界有一句话是说,设计一款3nm制程的芯片并不困难,但是制造一块7nm芯片却让市值千亿的公司花费4年时间。而随着摩尔定律进入到2nm甚至1nm到了近乎原子级别,工艺、设备和材料难度呈几何级上升,而且成本高的吓人,也只有头部的巨头才能玩的起。所以随着芯片技术要求的不断提升,系统级芯片SOC开始显得力不从心,Chiplet技术悄然兴起。
像是大算力AI芯片、GPU和CPU芯片,计算单元+存储单元+I/O接口+电源管理等主要功能模块每个部分
都至关重要在一个芯片上设计这么多模块,还要保证制造阶段的良率可以说难度不亚于“登天之道”,而chiplet可以说完美契合这一难题,使用模块化的设计方法,通过划分芯片为小块独立的单元来提升芯片的灵活性和可拓展性,使得不同功能晶粒更容易的集成到一个芯片上。拆分后的芯片甚至可以交给不同的制程去做,各个模块并行开发测试,像是Intel和Nvidia均采用了chiplet开发其产品,既减小了设计难度,又加快了芯片研发进程,实现了更快的产品迭代。并且采用chiplet模块化的芯片良率得到的巨大提升,成本也比一整块的芯片低的多。
但是新技术就会带来新的挑战,Chiplet需要在有限的空间内实现芯片的高密度堆叠和信号的高密度互联,不同模块的电信号需要可靠稳定的通信,于是TSV(硅通孔)、CoWoS和InFO技术等应孕而生;模块多带来的复杂场影响效应也翻倍增长,不同模块的电信号、磁信号、散热、热应力等多物理场互相作用非常复杂,设计工程师和工艺工程师需要紧密配合,不断仿真模拟和改进工艺参数才能保证整个芯片的稳定和可靠。
模块化技术想要推广和发展离不开标准化和兼容性,软件和硬件都绕不开行业的统一标准,UCle(Universal ChipletInterconnect Express)就是Intel、ARM、AMD、TSMC和三星等十几家芯片设计和制造巨头联合推出的Chiplet标准,旨在通过统一的接口规范促进Chiplet技术的普及和应用。2023年9月Intel推出首个遵循UCle连接规范的Chiplet测试芯片——Pike Creek,AMD的Genoa CPU和Instinct MI300 GPU,Nvidia的Grace服务器CPU等均是Chiplet技术的产物。

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