电子行业简评报告:后摩尔时代,Chiplet将持续提高芯片集成度和算力
请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 [Table_Rank] 评级: 看好 [Table_Authors] 何立中 电子行业首席分析师 SAC 执证编号:S0110521050001 helizhong@sczq.com.cn 电话:010-81152682 [Table_Chart] 市场指数走势(最近 1 年) 资料来源:聚源数据 相关研究 [Table_OtherReport] 电子行业:海外功率龙头 Q2 业绩高增,持续加码 SiC 产能建设 电子行业:从英飞凌 FY22Q3 财报看功率板块景气度 电子行业:中国大陆 IC 份额提升,关注材料、设备板块机会 核心观点 [Table_Summary] ⚫ Chiplet 俗称芯粒,又名小芯片组。它是将一类满足特定功能的 die,通过 die-to-die 内部互联技术实现多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起,进而形成一个系统芯片。Chiplet 工艺的出现,延缓了摩尔定律失效、放缓工艺进程时间,是后摩尔时代芯片性能升级的理想解决方案。 ⚫ Chiplet 技术是 SoC 集成发展到后摩尔时代后,持续提高集成度和芯片算力的重要途径。与 SoC 技术结构不同,Chiplet 通过将功能丰富且面积较大的芯片 die 拆分为多个芯粒,同时将这些具有特定功能的芯粒进行先进封装,极大程度上提升了设计灵活性。与传统 SoC 对比来看,Chiplet 在功耗、上市周期以及成本等方面具有明显优势,能够有效解决纳米工艺物理极限所带来的限制。 ⚫ 美国《芯片和科学法案》迫使芯片国产化进行加速期。2022 年 8 月 9日,美国《芯片和科学法案》正式签署。该法案明确规定,未来将为美国半导体研发、制造以及劳动力发展提供 527 亿美元补贴,同时限制相关企业 10 年内不得在中国增产 28nm 以下级别先进制程芯片。美国对于芯片“脱钩断链”的推动,直接导致国内在芯片制程的关键节点受到限制,Chiplet 工艺技术或将成为芯片性能突破的关键。 ⚫ 电子板块行情强于大盘 8月15日至8月19日,上证指数下跌0.57%,中信电子板块下跌0.55%,跑赢大盘 0.02 个百分点,费城半导体指数下跌 3.73%。年初至今,上证指数下跌 10.49%,中信电子板块下跌 21.22%,跑输大盘 10.73 个百分点,费城半导体指数下跌 25.16%。 ⚫ 电子各细分行业涨幅 8 月 15 日至 8 月 19 日,电子各细分行业涨跌不一。其中,LED、显示零组、消费电子组件、消费电子、消费电子设备上涨最多,分别上涨 8.03%、4.79%、3.71%、3.46%及 1.42%。年初至今,电子细分行业中所有板块均在下跌。其中,安防、集成电路、消费电子设备、被动元件、费城半导体指数下跌最多,分别下跌 37.11%、29.12%、27.79%、26.31%及 25.16%。 ⚫ 个股涨跌幅:A 股 8 月 15 日至 8 月 19 日,电子行业涨幅前五的公司分别为激智科技、深纺织 A、苏大维格、国光电器、五方光电,分别上涨 41.75%、36.60%、33.54%、27.73%及 26.78%;跌幅前五的公司分别为深科达、康强电子、通富微电、C 中富、弘信电子,分别下跌 13.72%、13.50%、12.60%、10.56%及 9.88%。 ⚫ 投资建议 推荐关注芯原股份、龙芯中科、通富微电、长电科技等。 ⚫ 风险提示 需求不及预期、技术发展不及预期。 -0.6-0.4-0.200.223-Aug3-Nov14-Jan27-Mar7-Jun18-Aug电子沪深300 [Table_Title] 后摩尔时代,Chiplet 将持续提高芯片集成度和算力 [Table_ReportDate] 电子 | 行业简评报告 | 2022.08.21 行业简评报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 1 1 Chiplet——后摩尔时代芯片性能升级的理想解决方案 1.1 什么是 Chiplet 工艺? Chiplet 俗称芯粒,又名小芯片组。它是将一类满足特定功能的 die,通过 die-to-die内部互联技术实现多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起,进而形成一个系统芯片。Chiplet 工艺的出现,延缓了摩尔定律失效、放缓工艺进程时间,是后摩尔时代芯片性能升级的理想解决方案。 图 1 Chiplet 芯片内部结构 资料来源:雪球,首创证券 1.2 Chiplet 是后摩尔时代提高集成度和芯片算力的重要途径 1.2.1 Chiplet 技术引领行业新变革 SoC 技术对先进的纳米工艺存在较高依赖。目前,市面上主流技术为 SoC(英文全称 System-on-a-Chip),是将多个负责不同功能的电路块通过光刻的形式,制作到同一片芯片 die 上,主要集成了 CPU、GPU、DSP、ISP 等不同功能的计算单元和诸多的接口 IP。长期以来,半导体行业始终遵循摩尔定律发展,通过芯片制造工艺迭代来不断提升芯片性能。与此同时,纳米工艺也由原来的 28nm 逐步降至 5nm、3nm 级,纳米工艺已经接近物理极限。此外,随着晶体管密度的增加,高集成度下,功耗、供电、散热等方面均面临着巨大挑战。因此,在 SoC 技术高研发成本和难度压力下,行业急需新的解决方案延续“摩尔定律”的“经济效益”。 Chiplet 技术是 SoC 集成发展到后摩尔时代后,持续提高集成度和芯片算力的重要途径。与 SoC 技术结构不同,Chiplet 通过将功能丰富且面积较大的芯片 die 拆分为多个 行业简评报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 2 芯粒,同时将这些具有特定功能的芯粒进行先进封装,极大程度上提升了设计灵活性。与传统 SoC 对比来看,Chiplet 在功耗、上市周期以及成本等方面具有明显优势,能够有效解决纳米工艺物理极限所带来的限制。 图 2 SoC 技术与 Chiplet 技术关系示意图 资料来源:财金先锋营,首创证券 表 1 CPU 与 GPU 比较 单片 SoC Chiplet 芯片 基于 PCB 的分立 Ics 设计成本 最高 较低 最低 设计时间 18 个月 12 个月 6 个月 设计风险 最高 较低 最低 产品性能 最高 较高 最低 功耗 最低 与单片 SoC 功耗相近 最高 上市速度 最慢 较快 最快 产品尺寸 最小 较小 最大 资料来源:CIEA 电子智造,首创证券 1.2.2 Chiplet 是打破美国芯片“脱钩断链”的快速应对方案 美国《芯片和科学法案》迫使芯片国产化进行加速期。2022 年 8 月 9 日,美国《芯片和科学法案》正式签署。该法案明确规定,未来将为美国半导体研发、制造以及劳动力发展提供 527 亿美元补贴,同时限制相关企业 10 年内不得在中国增产 28nm 以下级别先进制程芯片。美国对于芯片“脱钩断链”的推动,直接导致国内在芯片
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