3D-IC开发

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Chiplet万里长征,只走了一步
半导体行业观察· 2025-05-16 09:31
Chiplet技术发展现状与挑战 核心观点 - Chiplet技术被视为半导体行业继软IP后的重大突破,但目前生态系统仍处于初级阶段,需解决标准化、工具链和组织协同等关键问题[1] - 行业面临光罩极限压力,多芯片方案成为被迫选择,但缺乏即插即用市场,早期系统仍按单体大型系统设计[1] - 实现开放chiplet市场的核心在于建立类似HBM(高带宽内存)的严谨标准,需产业链多方协调推进[1][3] 标准化需求 - 当前封装、测试、互连等领域存在碎片化标准,如中介层参数、物理验证方法在不同厂商间差异显著[2][3] - UCIe(通用芯粒互连)等新兴标准尚未成熟,预计行业标准化进程需持续至2030年代[1][3] - 关键待制定标准包括:3D堆叠测试(IEEE 1838/P3405)、ESD防护(IEC 61000)、电源/接地物理接口等[3][5] - 标准制定面临矛盾:行业既渴望统一规范,又不愿承担额外成本,需平衡开放性与商业利益[3] 组织与流程重构 - 企业需打破传统部门壁垒,整合封装、热管理、可靠性等团队以实现3D-IC协同开发[5] - 测试流程需革新:增加晶圆级测试环节,采用牺牲焊盘与微凸块双重检测机制确保良率[5][7] - 行业联盟模式被寄予厚望,需8-10家核心企业共同投入3年以上时间制定应用级标准[5] 工具链与模型挑战 - 现有EDA工具缺乏自动化支持,企业需大量自定义脚本完成3D堆叠验证与物理实现[7][8] - 系统级分析需新型模型(热模型、功耗模型、应力模型),但存在IP保密性与模型精度的矛盾[9] - 台积电3D Blocks语言等尝试正在推进,但完整模型清单尚未明确,跨企业设计移交仍存障碍[9] 技术演进路径 - 短期(3-5年):垂直整合公司主导异构集成,采用封闭生态系统开发定制化解决方案[7][8] - 中期(5-10年):UCIe等接口标准普及,工具链与模型信任机制逐步建立[3][9] - 长期(2030+):形成开放chiplet市场,实现跨供应商芯片的即插即用集成[1][9]