本文来自微信公众号“乐晴智库精选”，作者/深度行业研究。
AI预训练大模型对算力的需求将推动先进封装技术与数据中心建设的进一步发展。
据台湾电子时报报道，英伟达后续针对ChatGPT及相关应用的AI顶级规格芯片需求明显看增，但因需要一条龙的先进封装产能，公司近期紧急向台积电追加预订CoWoS先进封装产能，全年约比原本预估量再多出1万片水准，追单已获得台积电允诺。
由于先进封装产能也需要提前计划排产，而目前已步入2023年第二季度中旬，台积电CoWoS月产能大约仅在8000-9000片水准，若要在数个月内增加向英伟达供应量，则每个月平均需要多为英伟达分配1000-2000片CoWoS产能，届时其CoWoS产能将持续吃紧。
受制于技术与开发成本的双重难关，通过先进封装技术提升芯片整体性能成为了集成电路行业技术演进的关键路径和新的制高点，并有可能成为后摩尔时代的重要颠覆性技术之一。
根据Universal ChipletInterconnect Express(UCIe)，28nm制程的芯片设计成本约0.51亿美元，但当制程提升至5nm时，芯片设计成本则快速升至5.42亿美元，成本提升近十倍。。
半导体先进制程和先进封装发展路径：
资料来源：Yole
根据Yole数据，先进封装在全部封装的占比将从2021年的45%增长到2025年的49.4%。2019年—2025年，相比同期整体封装市场(CAGR=5%)和传统封装市场，全球先进封装市场的CAGR约8%，先进封装市场的增长更为显著，将成为全球封装市场的主要增量。
资料来源：Yole
01
先进封装行业概览
先进封装采用了先进的设计思路和先进的集成工艺，对芯片进行封装级重构，并且能有效提升系统高功能密度的封装技术。
它不通过晶体管制程的缩小而延续摩尔定律，而是利用三维封装（3D Package）、系统级封装（SiP）等方式，实现器件功能的融合和产品的多样化。
在功能相同的情况下，先进封装可以减少空间占用、缩短互连长度、实现系统重构。其缺点是前期投入较大，需要规模效应来降低成本。
半导体封装技术发展大致分为四个阶段，全球封装技术的主流处于第三代的成熟期，主要是CSP、BGA封装技术。
随着芯片在算速与算力上的需求同步提升，封装技术正式进入第四代，即堆叠封装时代，集成化程度大大提高。
主流先进封装形式及特点：
资料来源：SIP与先进封底装技术
02
Chiplet：先进封装技术代表
由于GPT算力提升需求对芯片速度、容量都提出了更高要求，以Chiplet为首的先进封装技术被看作目前最佳方案与关键技术。
Chiplet能够避开先进制程提升障碍及解决SoC研发问题，已成为各大厂商追逐的焦点。
Chiplet又称芯粒或小芯片，是将复杂芯片拆解成一组具有单独功能的小芯片单元die（裸片），通过die-to-die将模块芯片和底层基础芯片封装组合在一起。
Chiplet对先进封装提出更高要求，在芯片小型化的设计过程中，需要添加更多I/O来与其他芯片接口。
通过Chiplet技术，使用10nm工艺制造出来的芯片，完全也可以达到7nm芯片的集成度，但是研发投入和一次性生产投入则比7nm芯片的投入要少的多，新的连接形式在其生产过程中带动设备需求。
Chiplet发展趋势：
资料来源：芯耀辉
03
Chiplet市场格局
国际先进封装巨头英特尔和台积电已拥有相对成熟的Chiplet产能布局，技术领先引领发展。
其中，台积电已推出InFO、CoWoS、SoIC等先进封装技术；英特尔已推出EMIB、Foveros、Co-EMIB等；AMD、英伟达、苹果等巨头也已取得显著成果。
国内相关厂商大力布局中，华为、北极雄芯、壁仞科技、寒武纪、芯动科技等厂商也在加速Chiplet产品研发。
国内Chiplet部分产品推出情况（截至2023年3月）：
资料来源：各公司官网、浙商证券
随着算力需求增加催化Chiplet提速渗透，叠加国内安全自主可控需求，将加速推动我国IC载板、封测、设备等相关产业链环节革新与国产化进程。
IC载板即封装基板，是一类用于承载芯片的线路板，属于PCB的一个分支。
当前国产PCB厂扩增IC载板产能，主要参与厂商包括深南电路、兴森科技、珠海越亚、胜宏科技、沪电股份、景旺电子等。
其中，ABF载板赛道护城河极深，产能更为稀缺，大算力芯片向先进封装迈进将成为ABF载板需求供不应求的主因，国内仅兴森科技、深南电路、珠海越亚等展开布局。
封测环节来看，国内长电科技、通富微电、华天科技等封测公司已具备Chiplet量产能力。
长电科技XDFOIChiplet高密度多维异构集成系列工艺已进入稳定量产阶段，实现国际客户4nm节点多芯片系统集成封装产品出货。
通富微电可为客户提供晶圆级和基板级Chiplet封测解决方2022年4月芯源微电子加入UCle联盟。
封测设备环节看来，长川科技是国内领先的集成电路测试设备企业，Chiplet芯粒的测试与先进封装将为公司带来新机遇；华峰测控是国内领先的集成电路测试设备企业，同样受益于Chiplet芯粒测试与先进封装带来的机遇。
Chiplet作为目前受到广泛关注的新技术，给全球和中国的半导体市场带来了产业变革与机遇，降低了芯片设计门槛，开启了IP的新型复用模式，并带动IP设计厂商转换为Chiplet供应商。
国内芯原股份在全球前七名半导体IP授权供应商中，IP种类的齐备程度也具有较强竞争力。芯原股份是国内领先的一站式芯片定制服务和半导体IP授权服务的企业，利用Chiplet技术进行IP芯片化，有望给公司带来全新商业模式。
目前国内Chiplet产业链还存在许多挑战，从芯片IP到封装封测环节，相对依赖海外制程和工艺，距离全面自主可控任重道远。随着技术生态逐渐成熟，国内厂商通过自重用及自迭代利用技术的多项优势，推动先进封装各环节价值重塑。
由于中国与海外先进半导体制程的技术差距，以及美国限制对中国供货先进制程的半导体设备，Chiplet先进封装或将成为美国对中国14nm及以下先进制程芯片“卡脖子”的突破口。
