摘要：在当今快速发展的科技世界里，半导体驱动着从智能手机到超级计算机的一切。这些微小的芯片是如何诞生的？一起走进“小芯片”（chiplet）的世界——这些小型模块化构建块正在彻底改变半导体的设计和制造方式。
小芯片半导体价值链代表着向模块化、可扩展和经济高效的芯片设计的重大转变。
在当今快速发展的科技世界里，半导体驱动着从智能手机到超级计算机的一切。这些微小的芯片是如何诞生的？一起走进“小芯片”（chiplet）的世界——这些小型模块化构建块正在彻底改变半导体的设计和制造方式。
与传统的单片芯片不同，小芯片允许公司混合搭配专用部件，从而加快创新速度并降低成本。
从最初的设计到最终产品的整个过程涉及一系列复杂的专家和在幕后无缝协作的流程。探索一下小芯片如何从概念发展成为塑造我们现代生活的设备的核心。
芯片代表了一种创新的半导体制造方法，它将复杂的芯片分解成更小的模块化组件。设计人员不是构建单个大型芯片，而是创建和组装更小的芯片，从而降低成本、缩短开发时间并实现自定义配置。
这一转变支持了人工智能、5G、汽车电子等领域的进步。
芯片组是半导体芯片中用于执行特定功能（例如处理、存储或输入/输出）的小型模块化组件。制造商无需制造一块巨大而复杂的芯片，而是构建多个芯片组并将它们连接在一个封装中。这种模块化方法使芯片设计速度更快、可定制性更强，生产成本也更低。
通过实现模块化、高性能和经济高效的系统，小芯片正在彻底改变半导体设计。
如今，制造商不再构建单片芯片，而是组装更小的芯片块，以构建强大、可定制的解决方案。以下是它们如何在各个行业发挥重要作用：
数据中心和人工智能计算
应用：芯片集将强大的 CPU、GPU 和 AI 加速器整合到一个封装中，从而实现高性能计算。示例：AMD Instinct MI300 – AMD 使用芯片集架构，将 CPU 和 GPU 集成在同一封装中，以应对 AI 和 HPC 工作负载。
消费电子产品（智能手机和笔记本电脑）
应用：芯片集有助于在紧凑的平台上集成 CPU、调制解调器和显卡等功能，并提高散热效率。示例：Apple M1 Ultra – Apple 通过 UltraFusion（一种芯片集式互连技术）连接两块 M1 Max 芯片，从而在 Mac Studio 中实现高性能。
汽车系统
应用：现代汽车需要用于信息娱乐、ADAS 和电动汽车系统的芯片。Chiplet 芯片能够灵活地组合这些功能。例如：特斯拉 FSD 芯片——据传，特斯拉的全自动驾驶硬件采用基于 Chiplet 芯片的设计，可同时处理多个 AI 任务。
航空航天与国防
应用：坚固耐用的关键任务系统受益于模块化设计，可以轻松升级或定制。示例：DARPA CHIPS 项目– 美国国防高级研究计划局 (DARPA) 使用芯片快速开发和部署新型国防技术。
云游戏和图形
应用：芯片组能够为沉浸式游戏和图形渲染提供更高性能的 GPU 和 CPU。例如：NVIDIA Grace Hopper 超级芯片– 使用 NVLink-C2C 结合 CPU 和 GPU 芯片组，从而在云游戏和 AI 中实现更快的内存共享。
1. SiP OEM/设计师：创新从这里开始
微软、谷歌、特斯拉和惠普等公司通过设计系统级封装 (SiP) 解决方案引领潮流。它们定义了芯片的整体功能和性能要求，通常结合多个芯片来创建用于云计算、自动驾驶汽车或消费电子产品的专用产品。
2. Chiplet OEM/设计师：创新的基石
AMD、NVIDIA、英特尔和高通等行业巨头专注于设计可重复使用的芯片块。这些模块包括 CPU、GPU 和输入/输出模块。它们能够跨不同芯片组重复使用，从而提高灵活性并降低成本。
3. 代工厂和中介层制造商
台积电、英特尔、格芯和三星等代工厂都生产芯片和中介层。中介层是重要的基板，用于在单个封装上物理连接多个芯片，确保高速通信和高能效。
4. 基板和PCB供应商
Ibiden、Unimicron 和 AT&S 等公司提供支持芯片封装的关键基板。这些材料有助于散热和维持信号完整性——这两者对于高性能半导体运行都至关重要。
5. OSAT 和 IDM：组装和测试
安靠 (Amkor)、日月光 (ASE) 和长电科技 (JCET) 等外包半导体封装测试 (OSAT )公司负责晶圆切割、封装和测试服务。英特尔、美光和德州仪器等集成设备制造商 (IDM) 则将设计、制造和芯片集成融为一体。
芯片正在改变半导体行业。如今，各大公司不再构建大型芯片，而是使用更小的模块化模块（称为芯片）。这种方法可以提高速度、降低成本并提升灵活性。
降低成本：重复使用小芯片可降低设计和制造费用。
更快的开发：模块化设计加快了创新周期。
更高的产量：小芯片可减少缺陷和浪费。
定制性能：混合搭配适用于 AI、5G 等的芯片。
紧凑型设备：小芯片可以实现更小、功能更强大的设备。
重要配角材料供应商：杜邦、康宁和信越供应必要的光刻胶、晶圆和化学品。
设备供应商：ASML、应用材料和 Lam Research 提供定义精密制造的光刻和沉积工具。
EDA 工具供应商：Synopsys、Cadence、Siemens 和 Ansys 等软件公司支持芯片设计、仿真和验证。
小芯片半导体价值链涵盖了设计师、制造商和供应商组成的复杂生态系统，他们共同努力提供模块化、可定制的芯片。
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来源：半导体产业纵横
