CMOS 2.0新扩展范式 - 2024年imec推出CMOS 2.0范式，通过系统技术协同优化（STCO）将SoC划分为功能层，每层采用最优技术选项构建[2] - 核心特性包括：3D异构层堆叠、逻辑拆分（高驱动层优化带宽/性能，高密度层优化逻辑密度/能效）、背面供电网络（BSPDN）[2][4] - 目标为突破通用CMOS平台限制，满足多样化计算需求，为半导体生态链创造价值[4] 3D互连技术突破 - 晶圆间混合键合实现400nm间距连接，较工业标准1μm提升2.5倍，采用SiCN键合电介质提高良率[10] - 路线图推进至250nm间距，需解决50nm套刻精度挑战，通过键合波传播模型和光刻校正实现300nm间距[14][15] - 高密度互连支持逻辑-逻辑/存储器-逻辑堆叠，铜焊盘提供低电阻连接，带宽密度提升且每比特功耗降低[8][9] 背面供电网络（BSPDN） - 供电网络迁移至晶圆背面，扩大互连线尺寸降低电阻，IR压降减少122mV，缓解正面BEOL拥堵[25][31] - 在开关域设计中面积减少22%，电源开关数量优化，适用于移动计算等功耗敏感场景[27][31] - 结合纳米硅通孔（nTSV）实现20nm直径/120nm间距通孔，钼填充降低电阻，支持标准单元级连接[21][23] 系统集成创新 - 多层堆叠架构两侧均配置金属线，通过TSV和直接背面接触实现正反面连接，需平衡晶圆减薄与光刻畸变控制[18][19] - 先通孔/中通孔/后通孔多种集成方案，圆形或狭缝形通孔设计权衡覆盖公差与面积[23] - 55nm背面金属线与20nm通孔叠对边距15nm，依赖高阶光刻校正补偿工艺畸变[24] 技术路线图与影响 - CMOS 2.0依赖3D互连/BSPDN/逻辑缩放等创新，推动半导体行业从同质化向异构化系统设计转型[5][32] - 晶圆键合设备需升级以实现250nm间距量产，工具供应商合作成为关键[15] - 该范式可能重构chiplet方法，在SoC内部实现异构集成，扩展计算系统设计选项[32]

芯片法案资助与政府股权探讨 - 美国商务部长霍特尼克正调查联邦政府入股获得《芯片法案》资助的计算机芯片制造商 以换取在该国建厂的现金补助[2] - 探讨通过现金补助换取英特尔股权 并计划将类似模式扩展至美光、台积电和三星等公司[3] - 大部分芯片法案资金尚未发放 股权换取计划处于探索阶段[2][3] 英特尔股权协议进展 - 白宫新闻秘书证实政府正与英特尔洽谈协议 计划收购10%股份[4] - 该举措被视为从国家安全和经济角度优先考虑美国需求的前所未有创意[4] - 政府强调不会干涉英特尔运营 但投资将开启美国对大公司影响力的新时代[4] 芯片法案资金分配 - 美国商务部最终决定向三星、美光和台积电分别提供47.5亿美元、62亿美元和66亿美元补贴 用于在美国生产半导体[5] - 美光公司是除英特尔外美国芯片法案资金的最大受益者[3] - 法案总规模达527亿美元 专门用于美国芯片研发和芯片工厂建设拨款[4] 历史背景与政治支持 - 特朗普政府曾批准新日铁收购美国钢铁公司并给予"黄金份额" 以防止投资承诺变更或产能转移[4] - 财政部长贝森特参与芯片法案讨论 但商务部长霍特尼克主导推动股权理念[4] - 消息人士透露特朗普本人喜欢政府入股芯片公司的想法[4]

2纳米制程工艺竞争格局 - 台积电将2纳米工艺晶圆定价为每片约3万美元 比3纳米工艺价格高出50-66% 并推行"溢价联盟"战略 对所有客户实行统一价格 [2] - 三星电子采取低价策略 以价格竞争力和快速供应响应吸引客户 其2纳米制程良率约为40% 低于台积电的60% [3][4] - 台积电初期目标月产能3万至3.5万片晶圆 计划2026年在四家工厂建立月产能6万片的生产体系 [2] 技术性能与客户策略 - 2纳米工艺在相同功耗下性能提升10-15% 或在相同性能下功耗降低20-30% 对AI、服务器和移动行业客户具有吸引力 [3] - 台积电将初期产能集中于高性能计算(HPC)和人工智能(AI)领域客户 如苹果、NVIDIA和AMD [2] - 三星获得特斯拉价值23万亿韩元的代工订单 为其生产下一代AI芯片"AI6" 可能吸引苹果和Metadata等高端客户 [3][4] 市场竞争动态 - 台积电采取高价高质量战略提升大型客户忠诚度 三星则通过低价高速战略寻找新客户 [5] - 三星晶圆代工部门季度亏损达数万亿韩元 需吸引大客户建立稳定利润结构 [4] - 2纳米时代竞争因素包括技术实力、价格、供应速度和长期合作伙伴关系 [5]

Arm芯片自主开发计划 - Arm聘请亚马逊AI芯片总监Rami Sinno支持自主芯片开发，Sinno曾负责亚马逊Trainium和Inferentia AI芯片项目[2] - 公司计划将部分利润投入自有芯片制造，CEO Rene Haas提出超越设计、构建完整系统的可能性[2] - 作为业务扩展计划的一部分，Arm寻求从提供芯片知识产权扩展到构建完整设计[2] 人才与团队建设 - 公司近期增强芯片系统团队，聘请HPE高管Nicolas Dube（大规模系统设计经验）及英特尔/高通芯片工程师Steve Halter[3] - 新团队目标开发性能优于Nvidia GPU且成本更低的AI芯片[3] 战略合作与市场进展 - 软银与Arm扩大知识产权许可和设计服务协议，支持软银的"更大AI愿景"，包括可能涉及Stargate项目（OpenAI合资，未来规模达10GW）[6] - 2026年Q1财报显示数据中心客户达7万家，较2021年增长14倍，使用Arm芯片的初创公司数量增长12倍[7] - 本季度签署3个计算子系统(CSS)许可证，含2个数据中心领域，Neoverse CSS技术帮助客户更经济高效构建专用硅片[7] 财务与业务表现 - 2026年Q1营收10.5亿美元（同比+12%），低于预期的10.6亿美元，其中特许权使用费收入5.85亿美元（+25%），授权收入4.68亿美元（-1%）[7] - 智能手机、数据中心、汽车和物联网领域专利费收入均增长[7] 行业地位与技术基础 - Arm架构支撑全球几乎所有智能手机，其服务器芯片在AMD/英特尔主导的数据中心市场取得重大进展[2] - 苹果、英伟达等公司芯片设计均采用Arm技术[2]

行业整体表现 - 全球十大半导体设备制造商合并净利润连续第五个季度增长约40%，达到94亿美元 [2] - 10家顶级芯片设备制造商中有5家报告第二季度净利润同比下降或增幅低于去年同期 [2] - 行业总市值约为9100亿美元，比2024年7月峰值低约20% [7] 受益于AI需求的公司 - 科林研发净利润飙升69%，得益于高带宽存储器和先进逻辑芯片设备销售强劲 [2] - 科磊净利润增长44%，主要来自先进封装检测测量设备的增长 [2] - ASML Holding、ASM International和Advantest实现比2024年同期更高的利润增长 [2] - 爱德万测试净利润增长近四倍，在GPU测试设备市场份额领先 [5] 受中国市场影响的公司 - 东京电子、Screen Holdings和泰瑞达净利润均出现下滑 [5] - 应用材料公司和迪斯科公司增幅放缓，迪斯科从87%暴跌至0.2% [5] - 九家公司中国销售额合计下降5%至93亿美元，占总销售额30%，低于2023年末的40% [5] - 东京电子中国销售额占比39%，同比下降11个百分点 [5] 中国市场变化 - 中国本土供应商在内存和功率半导体领域崛起，技术差距逐渐缩小 [5] - 中国新兴芯片制造商对成熟产品投资收缩幅度超出预期 [5] - 美国出口限制促使中国推动国内芯片生产，卖方市场基本结束 [5] 未来展望 - 除应用材料外，五家欧美公司和四家日本公司预计本季度销售额增长 [6] - 行业面临美国可能对中国征收新关税和限制AI半导体出口的不确定性 [6] - 人工智能需求可能持续推动市场发展至2027年左右 [7] - 消费电子和汽车半导体需求将持续低迷 [7]

市场格局变化 - 三星电子33年来首次失去全球最大DRAM制造商地位 其全球DRAM市场份额在过去六个月下降8.8个百分点 为1999年披露数据以来最大降幅 [2] - SK海力士凭借人工智能内存芯片需求增长和英伟达独家供应协议 全球DRAM份额从2022年27.7%升至2024年33.4% 并在2024年上半年达到36.3% 首次超越三星 [2] SK海力士业绩表现 - 美国子公司上半年销售额达24.7万亿韩元（177.9亿美元） 较去年同期12.2万亿韩元增长103% [2] - HBM产品在第一季度贡献其DRAM营业利润的54% 自2024年3月起持续保持英伟达最大HBM3E供应商地位 [3] - 散户股东基数增长21.3% 超过三星的18.9% 股东数量从561,747人增至681,671人 [3] 技术竞争态势 - 三星向英伟达交付12层HBM3E产品因质量测试推迟 未能满足英伟达两倍于博通的散热标准 [5] - 三星HBM连接英伟达NVLink时出现数字信号质量下降问题 且良品率低于竞争对手 [5][6] - 三星计划下半年向博通全面出货HBM3E 预计获得博通超过50%的HBM3E需求 [5] 产品特性差异 - 英伟达AI半导体设计为通用产品 需在各类环境下保持高性能 导致功耗和散热要求显著高于博通 [6] - 博通为谷歌和Meta等客户提供定制化AI半导体 联合设计制造模式使其散热要求仅为英伟达一半 [6] - NVLink技术旨在避免AI半导体大量安装时的性能瓶颈 但对配套存储器的信号质量要求极高 [6][7] 企业战略调整 - 三星将通过多元化DRAM产品组合扩大市场份额 重点推出HBM、高容量DDR5及服务器用LPDDR5x等产品 [4] - SK海力士通过硅谷子公司强化与美国科技公司合作 新任首席执行官曾主导HBM业务全球销售营销 [3] - 三星正重新设计DRAM产品以提高质量稳定良率 应对低良率导致的交付延迟和议价能力下降问题 [7]

软银投资英特尔 - 软银宣布以20亿美元投资英特尔 以每股23美元价格收购普通股 英特尔当日收盘价为23.66美元 盘后股价上涨6%至25美元 [2] - 该投资使软银成为英特尔第五大股东 体现对英特尔在先进半导体和AI领域发展潜力的认可 [2] - 英特尔股价去年下跌60% 创上市50多年来最差表现 但截至周一已反弹18% [2] 英特尔经营现状 - 英特尔代工业务尚未获得主要客户 公司表示将等待订单确认后再进行相关投资 [3] - 公司是唯一能生产最先进芯片的美国企业 近期成为华盛顿政策讨论焦点 [2][3] - 陈立武于2024年3月接任CEO 前任Pat Gelsinger于2023年12月被罢免 [2] 软银的半导体布局 - 2016年以320亿美元收购Arm 目前Arm市值接近1500亿美元 Arm芯片应用于英伟达数据中心 [3] - 2024年3月宣布以65亿美元收购Ampere Computing [3] - 参与特朗普"星际之门"AI计划 初期承诺投资1000亿美元 未来四年或达5000亿美元 [3] 美国政府潜在投资 - 特朗普政府考虑收购英特尔10%股份 价值约105亿美元 可能成为最大股东 [4] - 拟将《芯片法案》109亿美元拨款部分转为股权 已发放22亿美元 [4][5] - 国防部近期以4亿美元收购稀土商MP Materials优先股 显示政策导向 [5] 行业动态 - 基于Arm的芯片已成为英伟达数据中心系统组成部分 [3] - 软银领投OpenAI 400亿美元融资 创私人科技交易纪录 [3] - 半导体行业观察推荐内容显示行业关注华为芯片 ASML光刻机等热点 [7]

展会概况 - 2025年湾区半导体产业生态博览会（湾芯展）将于10月15—17日在深圳会展中心举办，展现全球半导体产业创新活力与商机 [1] - 展会规模扩容50%，总展示面积达60,000平方米，相当于8个标准足球场 [1] - 汇聚600家行业头部企业，预计吸引60,000名专业观众，举办20余场技术峰会和产业论坛 [1] 展区布局 - 四大核心展区全面升级：晶圆制造、化合物半导体、IC设计、先进封装，覆盖全产业链 [4] - 首创"技术展示+应用生态场景"模式，设立AI芯片生态、RISC-V生态、Chiplet与先进封装生态三个专区 [6] 参展企业 - 吸引600余家国内外龙头企业参展，包括北方华创、新凯来、华海清科等本土企业，以及ASML、Applied Materials、ZEISS等国际巨头 [8] - 晶圆制造展区展示8英寸到12英寸晶圆制造全流程解决方案 [7] - 化合物半导体展区聚焦GaN、SiC等材料在5G通信、新能源汽车等领域的应用 [7] 商务对接 - 展会撬动超百亿元产业合作机遇，涵盖设备采购、技术授权、产线建设等领域 [9] - 创新"项目采购展"模式，实现采购方与供应商精准对接 [11] - 六城联动产业协同，覆盖上海、无锡、合肥、武汉、深圳、广州六大半导体产业集聚城市 [12][13] 服务体系 - 构建全年度服务生态，实现展前精准匹配、展中高效对接、展后持续跟进 [10] - 提供展前需求调研、展中商务协调、展后项目跟踪等全流程服务 [19] - 举办四大主题供需对接会，聚焦设备采购、制造与设计服务、先进封装与测试、化合物材料及功率器件 [14][16] 展会目标 - 推动中国半导体产业从"技术跟跑"向"创新领跑"跨越，构建自主可控产业生态 [17] - 搭建全球半导体产业合作桥梁，促进技术创新、资本融合、人才交流 [17]

英伟达H20芯片销售政策调整 - 英伟达同意将销售至大陆市场H20芯片营收的15%上缴美国政府以取得AI芯片销陆许可 [2] - 为应对成本增加，公司计划调涨H20价格18%以维持毛利率，调涨幅度高于分润比例 [2] - 若H20占英伟达总营收15%，整体毛利率将从71%小幅下滑至69.3% [3] 对产业链的影响 - 成本转嫁可能导致大陆AI服务器代工厂（如英业达、神达）购料成本上升，压缩其获利空间 [3] - 代工厂通常将芯片成本转嫁终端客户，但议价空间可能缩小，甚至影响客户采购意愿 [3] - 分润协议若落地，或提振英伟达和超微在大陆市场的销售动能，利好相关代工厂 [3] 中美AI技术竞争背景 - H20芯片成为中美AI竞争焦点，特朗普政府政策逆转允许其销售至中国 [4] - 中国网信办约谈英伟达要求解释H20安全风险，包括位置追踪问题 [4] - 中国公司仍渴望获得H20以维持AI研发进展，同时加速国产替代品研发 [4][6] 中国本土技术进展 - 华为展示对标英伟达的AI芯片，中国政府已投入数千亿人民币推动国产替代 [6] - 2024年世界人工智能大会聚焦中国技术突破，企业展示机器人、AI眼镜等创新产品 [5] - 专家认为英伟达芯片将为中国AI公司争取关键时间，但国产替代仍是长期目标 [5][6] 行业动态与市场反应 - 深水资产认为英伟达可通过涨价转嫁分润成本，投资人更关注毛利金额而非毛利率 [2] - 中国AI公司短期内或继续采购英伟达芯片，同时等待国产芯片性能提升 [5] - 黑市和中间商曾是中国获取受限芯片的渠道，反映市场需求强劲 [6]

芯片互连技术 - 芯片上互连（on-die interconnect）是传统芯片内部信号传输的主要方式 大多数芯片封装仅包含单颗裸片 信号通过裸片焊盘引至封装引脚再焊接到PCB [2] - 先进封装技术推动封装内多元件互连需求 部分信号需在封装内部完成连接 不再全部引出到外部引脚 [2] - 封装内部连接分为键合（bonds）和互连结构两类 键合直接连接裸片或基板 互连结构则作为线缆替代方案 [2] 键合技术分类 - 引线键合（wire bonding）使用细导线连接焊盘 适用于小尺寸裸片 至今仍广泛应用 [6] - C4焊球键合包括凸点（bumps）和柱体（pillars） 适用于大尺寸裸片连接 焊球用于封装-PCB连接 凸点用于裸片-基板连接 微凸点用于裸片堆叠 [6] - 混合键合（hybrid bonding）直接对接焊盘 无需中间材料 支持极窄间距 近年因高密度需求受关注 [6] 引线键合工艺细节 - 超声键合通过超声波和压力清洁焊盘表面 热压键合采用高温替代超声波 热超声键合结合热力与超声波 [11] - 楔形键合采用铝导线 具有方向性要求 需确保受力方向与键合方向一致 [12] - 球形键合使用金线形成焊球 无方向性限制 可堆叠多个焊球提高连接高度 [17][19] C4键合与倒装芯片 - C4键合通过焊球直接连接晶圆焊盘 采用翻转芯片（flip-chip）工艺 焊球经回流焊熔化实现稳固连接 [21][24] - 倒装芯片工艺中 焊球尺寸分层级：外部BGA焊球直径250-800μm 内部裸片-基板凸点50-100μm 3D堆叠微凸点约30μm [24] - 底部填充材料（underfill）用于缓解热膨胀系数不匹配 增强机械稳定性并改善散热 [25] 热压键合与柱状互连 - 热压键合（TCB）逐片施加热力与压力 精度高于回流焊 用于HBM内存堆叠等高端应用 [28] - 柱状互连（pillars）提供高度与直径独立控制 支持不同支撑高度需求 工艺与凸点类似但增加铜柱步骤 [30][34] 先进封装技术 - 晶圆级芯片封装（WLCSP）通过重布线层（RDL）直接连接焊盘与PCB焊球 采用聚酰亚胺等有机介电材料 [35][37] - 混合键合需CMP抛光使铜低于氧化层5nm 经氮等离子体活化增强亲水性 低温退火实现铜扩展键合 [38][39] - 晶圆对晶圆键合受良率限制 集体芯粒键合或单芯粒对准为替代方案 目前应用于闪存和图像传感器 [42][43] 互连尺寸对比 - 引线键合焊盘直径25-50μm 间距50-100μm 混合键合直径0.3μm 间距0.4-1μm 显示技术向微缩化发展 [45] 封装内信号分布结构 - 基板采用叠加工艺构建 类似HDI PCB 含电源层与地层用于噪声屏蔽 通孔类型包括微孔/盲孔/埋孔 [47][50][52] - 中介层（interposer）实现高密度芯粒互连 无源硅中介层采用65/45nm工艺 支持TSV垂直连接 [58][63] - 硅桥（bridges）替代全硅中介层 仅局部嵌入有机基板 英特尔EMIB技术为典型代表 [73][75] 材料选择 - 基板介电材料包括FR-4环氧树脂和BT树脂 ABF膜用于高性能信号传输 具低CTE特性 [51][53] - 玻璃中介层探索TGVs通孔技术 有机中介层采用硅设备制造 成本低于硅中介层 [68][69] - 有源中介层可集成电源管理等电路 但增加FEoL工艺和测试复杂度 尚未量产 [70][72]