[Table_Title] 电子设备行业专题研究 Chiplet与先进封装共塑后摩尔时代半导体产业链新格局 2023 年 01 月 18 日 [Table_Summary] 【投资要点】 ◆ 摩尔定律遇瓶颈，Chiplet优势凸显。随着半导体制程节点的持续演进，短沟道效应及量子隧穿效应带来的发热、漏电等问题愈发严重，对缩微器件性能产生由量到质的影响。此外，先进工艺节点虽使晶体管的单位成本下降，但使设计的复杂度不断增加，从而提高了设计成本，因此追求经济效能的摩尔定律难以为继。 Chiplet将复杂SoC芯片拆解成一组具有单独功能的小芯片单元，通过die-to-die 将模块芯片和底层基础芯片封装组合在一起，可以降低成本，加速产品上市周期，并大大改善可靠性。 ◆ 先进封装技术是Chiplet实施的基础和前提。 Chiplet从设计时就按照不同计算单元或功能单元对其进行分解，然后每个单元选择最适合的工艺制程进行制造，再将这些模块化的裸片互联起来，通过先进封装技术将不同功能、不同工艺制造的Chiplet封装成一个系统芯片。Chiplet技术要把原本单个大硅片切成多个再组装起来，单个硅片上的布线密度和信号传输质量远远高于Chiplet之间，为保证整体信号传输速率就必须要发展出高密度、大带宽布线的先进封装技术，尽可能提升在多个Chiplet间布线的数量并提升Chiplet间信号传输质量，因此先进封装技术是Chiplet发展的基石。 ◆ 国内先进制程发展受阻，Chiplet有望成为国产替代突破口。全球半导体产业博弈升级，国内晶圆厂在先进制程升级上受限。近期《小芯片接口总线技术要求》标准发布，这是中国首个原生Chiplet技术标准，有助于行业规范化、标准化发展，为赋能集成电路产业打破先进制程限制因素，提升中国集成电路产业综合竞争力，加速产业进程发展提供指导和支持。随着Chiplet小芯片技术的发展以及国产化替代进程的加速，在先进制程受到国外限制情况下，Chiplet为国产替代开辟了新思路，有望成为我国集成电路产业逆境中的突破口之一。 【配置建议】 ◆ 随着Chiplet技术生态不断延展和日趋成熟，国内企业利用相关技术积累推动各个产业环节价值链重塑，出现新的业绩增长空间，投资机会也不断浮现，围绕Chiplet技术生态的先进封装、半导体测试、封测设备、IP/EDA等领域优质标的都可能受益并实现价值重估，我们建议关注：国内IP供应龙头企业芯原股份，积极布局先进封装技术的封测厂商通富微电，长电科技与大港股份，半导体测试设备供应商长川科技以及国产EDA龙头厂商华大九天。 [Table_Rank] 强于大市（维持） [Table_Author] 东方财富证券研究所 证券分析师：邹杰 证书编号：S1160523010001 联系人：夏嘉鑫 电话：021-23586316 [Table_PicQuote] 相对指数表现 [Table_Report] 相关研究 《断供风险加剧，高端光刻胶迎国产化良机》 2022.12.27 《PCB板块复盘：成本压力缓解，盈利修复显现》 2022.12.05 《光学光电子系列报告之三：Mini LED正逢其时，车载、商显双轮驱动》 2022.12.01 《新能源提效在即，碳化硅优势显现开启全新增长极》 2022.11.15 《Mini LED日趋成熟，或迎加速发展期》 2022.11.07 -38.38%-30.47%-22.56%-14.65%-6.73%1.18%1/183/185/187/189/1811/18电子设备沪深300 [Table_Title1] 行业研究 / 电子设备 / 证券研究报告 挖掘价值 投资成长 2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 2 [Table_yemei] 电子设备行业专题研究 【风险提示】 ◆ 受消费市场影响，下游需求不及预期； ◆ 关键性先进封装技术难度大，研发不及预期； ◆ Chiplet产能扩张不及预期。 2017 敬请阅读本报告正文后各项声明 3 [Table_yemei] 电子设备行业专题研究 正文目录 1.后摩尔时代各技术路径争鸣 ................................................................................ 5 1.1.摩尔定律遇瓶颈，先进制程经济效益放缓 .................................................... 5 1.2.新型器件结构助力摩尔定律延续 .................................................................... 6 1.3.新技术与新设计理念推动超越摩尔定律 ........................................................ 9 2.Chiplet架构设计与先进封装技术协同驱动超越摩尔定律 ........................... 10 2.1.Chiplet为后摩尔时代提供新路径 ............................................................... 10 2.2.Chiplet优势显著 ........................................................................................... 11 2.3.Chiplet主流架构设计方案各有优势 ........................................................... 12 2.4.产业联盟将推动Chiplet市场快速增长 ...................................................... 14 2.5.先进封装类型丰富，市场广阔 ...................................................................... 16 2.5.1.先进封装工艺发展迅速，种类繁多 .......................................................... 17 2.5.2.国际龙头厂商加速布局先进封装技术 ...................................................... 20 2.6. 2.5D/3D先进封装为Chiplet主流封装技术 ............................................. 26 3.Chiplet引领芯片生态革命，赋能国产替代 ................................................... 27 3.1.全球半导体龙头纷纷布局Chiplet，掀起半导体生态革命 ....................... 27 3.2.国际半导体产业博弈升级，国产先进制程发展受限 .................................. 29 3.3.国内原生Chiplet技术标准发布，赋能国产替代 ...................................... 30 4.相关标的 .............................................................................................................. 31 4.1.芯原股份 .......................................................................................................... 31 4.2.通富微电 .......................................................................................................... 32 4.3.长电科技 .......................................................................................................... 33 4.4.长川科技 .......................................................................................................... 34 4.5.华大九天 .......................................................................................................... 35 4.6.大港股份 .......................................................................................................... 36 5.风险提示 .............................................................................................................. 37 图表目录 图表 1：摩尔定律逐步放缓 .................................................................................... 5 图表 2：单颗芯片裸片可容纳晶体管数量增长趋势（以80mm面积为例，单位：百万个） ............................................................................................................ 6 图表 3：不同工艺节点处于各应用时期的芯片设计成本（单位：百万美元） 6 图表 4：近十年新型器件结构演变 ........................................................................ 7 图表 5：不同器件结构优缺点及适用范围 ............................................................ 7 图表 6：GAAFET横截面显微镜照片 .....................................................................