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中國全力豪賭小晶片Chiplet,緩解先進製程被美國掐脖子的困境

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科技產業資訊室 - 茋郁 發表於 2024年2月19日
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圖、中國全力豪賭小晶片Chiplet,緩解先進製程被美國掐脖子的困境

由於小晶片(Chiplet)在後摩爾定律時代持續成長的潛力,《MIT技術評論》選擇小晶片作為2024年10項突破性技術之一。如今超微、英特爾和蘋果等晶片領域的大公司已經使用了小晶片技術,並推出相關產品。

由於美國制裁中國,並不讓其擁有更先進的晶片製程,中國為了尋求突破,正全力扶植中國的小晶片產業。

小晶片是半導體產業不斷提高晶片運算能力的幾種方法之一。對於中國晶片公司來說,他們可以減少在中國開發更強大的晶片所需的時間和成本,並供應AI等不斷成長的重要技術領域。為了將這一潛力變為現實,這些公司需要投資將小晶片連接到一個設備中的晶片封裝技術。

多年來,中國政府一直在尋找克服晶片製造瓶頸的方法,但光刻(微影)等領域的突破可能需要幾十年的時間才能實現。所以其必須策劃出長短期的解決方案,從短期方案來說,小晶片似乎是不錯的選擇。即使中芯國際似乎已經能夠生產7奈米晶片,但TechInsights懷疑其生產成本昂貴且產量低,這也是為什麼中芯獲利下降的關鍵。

然而,小晶片技術有望提供一種繞過該限制的方法。透過將晶片的功能分離為多個小晶片模組,降低了製造每個單獨部件的難度。如果中國無法購買或製造一塊強大的晶片,它可以連接一些它確實有能力製造的不太先進的小晶片,並通過將其加在一起,其運算能力可能會達到與先進晶片類似的水準,甚至更高。

不過,小晶片的更大挑戰是封裝。封裝是為了確保多個小晶片能夠協同工作,如果要讓小晶片達到達到性能大幅提升的地步,其必須比傳統單晶片更複雜的封裝技術。

如今,中國企業已經佔據了全球38%的晶片封裝。台灣和新加坡的公司仍然掌握著更先進的技術,但在這方面追趕起來並不困難。哥倫比亞大學認為中國不需要十年的時間,就能迎頭趕上先進封裝技術。

2023年7月,中國的國家自然科學基金委宣布計畫資助17至30個涉及設計、製造、封裝等領域的小晶片研究計畫。計劃在未來四年內提供400萬至650萬美元的研究經費,目標是將晶片性能提高「一到兩個數量級」。

此外,無錫將自己定位為Chiplet生產中心,稱之為「芯粒 (小晶片)之谷」。於2023年設立一個1,400萬美元的基金,以吸引小晶片公司落腳該市。同時,眾多致力於Chiplet領域的中國新創公司也獲得了創投的支持。北極熊科技是一家開發通用和專用小晶片的中國新創公司,在2023年獲得了超過1,400萬美元的投資。該公司於2023年2月發布了首款基於小晶片的AI晶片「啟明930」。其他幾家新創公司,如Chiplego、Calculet、和Kiwimoore也獲得了數百萬美元用於製造汽車或多模式AI模型的專用小晶片。

總之,製造更強的晶片可能是中國半導體產業的捷徑,但長期來看,如何解決取得或製造光刻機(微影設備)才是關鍵。不過,在美中對抗之下,現今中國只能全力賭注小晶片,緩解晶片的焦慮了。(1160字;圖1)


參考資料:
Why China is betting big on chiplets. MIT technology review, 2024/02/06.

中國為何豪賭Chiplet晶片技術?cnBeta,2024/02/10.


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