随着美国芯片法案签署以及中国EDA遭断供，芯片国产替代刻不容缓，一个陌生的名词在网上爆火，它就是chiplet概念。

chiplet概念究竟是什么？chiplet又叫做小芯片、芯片粒、裸芯片，是由半导体界定义的，意思就是将1个单片集成电路分割为更小的能实现子功能的器件组件。要想理解chiplet，我们首先来介绍一下芯片行业有名的“摩尔定律”，戈登•摩尔提出，半导体芯片上集成的晶体管数量每18到24个月增加一倍。摩尔定律不但指出了集成电路集成度的周期性提高，也暗含了单个晶体管成本随技术进步而周期性下降．随着半导体制造工艺的进步，单片集成电路的集成度按照摩尔定律迅速提高，晶体管的特征尺寸从微米量级降到纳米量级，集成度更是从几十个晶体管增加到数十亿晶体管．所集成的功能从最初的仅有数字逻辑，到后来同时包含数字逻辑、存储器等，实现了一个芯片就是一个系统。与此同时，将多个单片集成电路组装在一起的混合集成技术进一步提高了集成度并降低了成本．混合集成技术经过发展，封装密度不断提高，单位体积的功能密度不断上升。然而，从14纳米开始，集成电路设计和制造成本飙升．一个完全规模工艺节点的更新周期从18个月延长到30个月甚至更长．半导体工艺技术发展带来的功耗、性能和面积收益下降。今天，最先进的芯片有数十亿个晶体管，但芯片的扩展变得越来越困难，而且扩展所带来的价格、性能和功率优势的缩减速度都快于晶体管。设计一个28纳米芯片的平均成本为4000万美元；7纳米芯片的设计成本为2.17亿美元；5纳米芯片的设计成本为4.16亿美元；3纳米的设计将耗资5.9亿美元。而且先进半导体制造代工厂越来越少，产能有限，小体量客户很难排上，对于小批量生产的电路更是如此。考虑到并非所有电路都需要用高级节点设计和制造，且同一个芯片上的电路并不是所有都能从尺寸缩放中受益．在这种情况下，将一个较大的芯片分解成多个更小的芯片，并根据需要进行混合和匹配的成本更低，产量更高的chiplet方式应运而生。

举一个例子让我们更好的理解chiplet。

军事领域中，美国国防部认为chiplet这个概念是一个用已有的芯片构建更便宜、更灵活的集成系统的可行途径。因为美国军事设备所使用的半导体集成电路批量都比较小，即使建造1000艘核潜艇也无法收回5纳米工艺制造的高投入．既不能配备大量工程师，也负担不起几亿美元成本。美国国防部高级研究计划局在2016年用chips项目启动了chiplet研究。其研究的基本思想是，在一个设计库里建立一个模块化芯片或chiplet的菜单，然后将chiplet组装在一个封装里，并使用芯片对芯片互连方案将它们连接起来．从理论上讲，chiplet是一种将各种类型的第三方芯片在一个封装内组装起来的快速且成本相对较低的方法。总之，该chips项目有望将设计成本和生产周期减少70％。

总结一下chiplet的优势，一、大大降低成本，二、技术瓶颈的出现，难以打破摩尔定律的限制，三、良品率能够大大提高，四、Chiplet 将不同的功能切开，再进行组合搭配，使得 CPU 能够在不同的情况下实现快速转换。

基于此，在2021年的 Hot Chips 国际大会上，AMD、英特尔、台积电、英伟达等国际芯片巨头纷纷表示入局 Chiplet 领域。

对于中国半导体产业而言，Chiplet 被视为中国与国外差距相对较小的先进封装技术，有望带领中国半导体产业在后摩尔时代实现突破，因此，Chiplet 技术也成为了中国半导体企业的“宠儿”，国内各大芯片企业也在积极布局 Chiplet 技术。

摩尔定律发展至今，随着集成电路的集成度和复杂度不断提高，新制程的研发成本呈指数级增长，芯片的设计和制造费用急剧攀升，导致摩尔定律难以维持，

半导体行业和多个应用领域对微电子器件性能提升和成本下降的需求，催生了chiplet方法。由于面积较小，因此其良率较好。带给芯片各个产业链环节颠覆式的改变，后摩尔定律时代降临。多个政府机构和上市企业在积极推进chiplet的研究，也取得了许多成果．进一步证实了chiplet方法的可行性。

同时，Chiplet大大降低了芯片设计门槛，为芯片行业带来新的变革，这也是中国半导体业发展的大好机遇。

但是我们也应该清醒的认识到，在半导体领域，没有先进和落后的技术区分，只有成熟工艺和先进工艺之分，先进封装技术并不会取代先进工艺技术的发展，二者将共同发展。

尽管以 Chiplet 为首的封装技术是如今中国半导体产业实现质的飞跃的关键，但仅仅通过先进封装技术来弥补前道工序的不足，是远远不够的。因此，中国半导体在大力拓展先进封装技术的同时，也需要在先进制造方面努力发展，从而真正实现大跨越。祝愿中国的半导体行业能够尽快实现高端芯片的国产替代。