一、Chiplet延续摩尔定律的新技术，未来市场空间广阔
　　Chiplet：延续摩尔定律的新技术，在摩尔定律日趋放缓的当下，有望延续摩尔定律的“经济效益”。Chiplet又称芯粒或者小芯片，它是将一类满足特定功能的die（裸片），通过die-to-die内部互联技术实现多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起，形成一个系统芯片，以实现一种新形式的IP复用。目前，主流系统级单芯片（SoC）都是将多个负责不同类型计算任务的计算单元，通过光刻的形式制作到同一块晶圆上。比如，目前旗舰级的智能手机的SoC芯片上，基本都集成了CPU、GPU、DSP、ISP、NPU、Modem等众多的不同功能的计算单元，以及诸多的接口IP，其追求的是高度的集成化，利用先进制程对于所有的单元进行全面的提升。而Chiplet则与之相反，它是将原本一块复杂的SoC芯片，从设计时就先按照不同的计算单元或功能单元对其进行分解，然后每个单元选择最适合的半导体制程工艺进行分别制造，再通过先进封装技术将各个单元彼此互联，最终集成封装为一个系统级芯片组。随着芯片制程的演进，由于设计实现难度更高，流程更加复杂，芯片全流程设计成本大幅增加，“摩尔定律”日趋放缓。在此背景下，Chiplet被业界寄予厚望，或将从另一个维度来延续摩尔定律的“经济效益”。
　　Chiplet可以大幅提高大型芯片的良率。近年来，随着高性能计算、AI等方面的巨大运算需求，集成更多功能单元和更大的片上存储使得芯片不仅晶体管数量暴增，芯片面积也急剧增大。芯片良率与芯片面积有关，随着芯片面积的增大而下降。一片晶圆能切割出的大芯片数量较少，而一个微小缺陷则可能直接使一颗大芯片报废。Chiplet可将单一die面积做小以确保良率，并用高级封装技术把不同的芯粒集成在一起。
　　Chiplet有利于降低设计的复杂度和设计成本。Chiplet芯片一般采用先进的封装工艺，将小芯片组合代替形成一个大的单片芯片。利用小芯片（具有相对低的面积开销）的低工艺和高良率可以获得有效降低成本开销。除芯片流片制造成本外，研发成本也逐渐占据芯片成本的重要组成部分，通过采用已知合格裸片进行组合，可以有效缩短芯片的研发周期及节省研发投入。同时Chiplet芯片通常集成应用较为广泛和成熟的芯片裸片，可以有效降低了Chiplet芯片的研制风险，从而减少重新流片及封装的次数，有效节省成本。
　　Chiplet有望降低芯片制造的成本。SoC中具有不同计算单元，以及SRAM、I/O接口、模拟或数模混合元件等。除了逻辑计算单元以外，其他元件并不依赖先进制程也通常能够发挥很好的性能。所以，将SoC进行Chiplet化之后，不同的芯粒可以根据需要来选择合适的工艺制程分开制造，然后再通过先进封装技术进行组装，不需要全部都采用先进的制程在一块晶圆上进行一体化制造，这样可以极大的降低芯片的制造成本。以AMD为例，AMD第二代EPYC服务器处理器Ryzen采用小芯片设计，将先进的台积电7nm工艺制造的CPU模块与更成熟的格罗方德12/14nm工艺制造的I/O模块组合，7nm可满足高算力的需求，12/14nm则降低了制造成本。
　　全球半导体芯片巨厂纷纷布局Chiplet，Chiplet未来市场空间广阔。AMD、台积电、英特尔、英伟达等芯片巨头厂商嗅到了这个领域的市场机遇，近年来开始纷纷入局Chiplet。AMD最新几代产品都极大受益于“SiP + Chiplet”的异构系统集成模式；另外，近日苹果最新发布的M1 Ultra芯片也通过定制的UltraFusion封装架构实现了超强的性能和功能水平，包括2.5TB/s的处理器间带宽。在学术界，美国加州大学、乔治亚理工大学以及欧洲的研究机构近年也逐渐开始针对Chiplet技术涉及到的互连接口、封装以及应用等问题展开研究。据Omdia报告，预计到2024年，Chiplet市场规模将达到58亿美元，2035年则超过570亿美元，市场规模将迎来快速增长。
　　UCIe：实现Chiplet互联标准的关键。随着Chiplet逐步发展，未来来自不同厂商的芯粒之间的互联需求持续提升。22年3月出现的UCIe，即Universal ChipletInterconnect Express，是一种由Intel、AMD、ARM、高通、三星、台积电、日月光、Google Cloud、Meta和微软等公司联合推出的Die-to-Die互连标准，其主要目的是统一Chiplet（芯粒）之间的互连接口标准，打造一个开放性的Chiplet生态系统。UCIe在解决Chiplet标准化方面具有划时代意义。
　　借助UCIe平台，未来有望实现更加完整的Chiplet生态系统。UCIe产业联盟发布了涵盖上述标准的UCIe1.0规范。UCIe联盟在官网上公开表示，该联盟需要更多半导体企业的加入，来打造更全面的Chiplet生态系统。同时，加盟的芯片企业越多，意味着该标准将得到更多的认可，也有机会被更广泛的采用。UCIe标准出现的最大意义在于，巨头们合力搭建起了统一的Chiplet互联标准，这将加速推动开放的Chiplet平台发展，并横跨x86、Arm、RISC-V等架构和指令集。在UCIe标准下，未来或许能推出同时集成x86的Chiplet芯片和RISC-V的Chiplet芯片的处理器，并通过架构的混用同时满足PC和移动应用生

研究报告全文：2023年2月24日行业研究ChipletABF载板将成关键日系材料替代空间巨大建议关注华正方邦半导体行业跟踪报告之八电子行业要点买入维持一Chiplet延续摩尔定律的新技术未来市场空间广阔作者分析师刘凯Chiplet延续摩尔定律的新技术在摩尔定律日趋放缓的当下有望延续摩尔定律执业证书编号S0930517100002的经济效益Chiplet又称芯粒或者小芯片它是将一类满足特定功能的die裸021-52523849片通过die-to-die内部互联技术实现多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起kailiuebscncom形成一个系统芯片以实现一种新形式的IP复用目前主流系统级单芯片SoC都是将多个负责不同类型计算任务的计算单元通过光刻的形式制作到同一块晶圆行业与沪深300指数对比图上比如目前旗舰级的智能手机的SoC芯片上基本都集成了CPUGPUDSP0ISPNPUModem等众多的不同功能的计算单元以及诸多的接口IP其追求的是高度的集成化利用先进制程对于所有的单元进行全面的提升而Chiplet则与-8之相反它是将原本一块复杂的SoC芯片从设计时就先按照不同的计算单元或功-16能单元对其进行分解然后每个单元选择最适合的半导体制程工艺进行分别制造-24再通过先进封装技术将各个单元彼此互联最终集成封装为一个系统级芯片组随-32着芯片制程的演进由于设计实现难度更高流程更加复杂芯片全流程设计成本0222052208221122大幅增加摩尔定律日趋放缓在此背景下Chiplet被业界寄予厚望或将电子行业沪深300从另一个维度来延续摩尔定律的经济效益Chiplet可以大幅提高大型芯片的良率近年来随着高性能计算AI等方面的巨大运算需求集成更多功能单元和更大的片上存储使得芯片不仅晶体管数量暴增芯片面积也急剧增大芯片良率与芯片面积有关随着芯片面积的增大而下降一片晶圆能切割出的大芯片数量较少而一个微小缺陷则可能直接使一颗大芯片报废Chiplet可将单一die面积做小以确保良率并用高级封装技术把不同的芯粒集成在一起Chiplet有利于降低设计的复杂度和设计成本Chiplet芯片一般采用先进的封装工艺将小芯片组合代替形成一个大的单片芯片利用小芯片具有相对低的面积开销的低工艺和高良率可以获得有效降低成本开销除芯片流片制造成本外研发成本也逐渐占据芯片成本的重要组成部分通过采用已知合格裸片进行组合可以有效缩短芯片的研发周期及节省研发投入同时Chiplet芯片通常集成应用较为广泛和成熟的芯片裸片可以有效降低了Chiplet芯片的研制风险从而减少重新流片及封装的次数有效节省成本Chiplet有望降低芯片制造的成本SoC中具有不同计算单元以及SRAMIO接口模拟或数模混合元件等除了逻辑计算单元以外其他元件并不依赖先进制程也通常能够发挥很好的性能所以将SoC进行Chiplet化之后不同的芯粒可以根据需要来选择合适的工艺制程分开制造然后再通过先进封装技术进行组装不需要全部都采用先进的制程在一块晶圆上进行一体化制造这样可以极大的降低芯片的制造成本以AMD为例AMD第二代EPYC服务器处理器Ryzen采用小芯片设计将先进的台积电7nm工艺制造的CPU模块与更成熟的格罗方德1214nm工艺制造的IO模块组合7nm可满足高算力的需求1214nm则降低了制造成本全球半导体芯片巨厂纷纷布局ChipletChiplet未来市场空间广阔AMD台积电英特尔英伟达等芯片巨头厂商嗅到了这个领域的市场机遇近年来开始纷纷入局ChipletAMD最新几代产品都极大受益于SiPChiplet的异构系统集成模式另外近日苹果最新发布的M1Ultra芯片也通过定制的UltraFusion封装架构实现敬请参阅最后一页特别声明-1-电子行业了超强的性能和功能水平包括25TBs的处理器间带宽在学术界美国加州大学乔治亚理工大学以及欧洲的研究机构近年也逐渐开始针对Chiplet技术涉及到的互连接口封装以及应用等问题展开研究据Omdia报告预计到2024年Chiplet市场规模将达到58亿美元2035年则超过570亿美元市场规模将迎来快速增长UCIe实现Chiplet互联标准的关键随着Chiplet逐步发展未来来自不同厂商的芯粒之间的互联需求持续提升22年3月出现的UCIe即UniversalChipletInterconnectExpress是一种由IntelAMDARM高通三星台积电日月光GoogleCloudMeta和微软等公司联合推出的Die-to-Die互连标准其主要目的是统一Chiplet芯粒之间的互连接口标准打造一个开放性的Chiplet生态系统UCIe在解决Chiplet标准化方面具有划时代意义借助UCIe平台未来有望实现更加完整的Chiplet生态系统UCIe产业联盟发布了涵盖上述标准的UCIe10规范UCIe联盟在官网上公开表示该联盟需要更多半导体企业的加入来打造更全面的Chiplet生态系统同时加盟的芯片企业越多意味着该标准将得到更多的认可也有机会被更广泛的采用UCIe标准出现的最大意义在于巨头们合力搭建起了统一的Chiplet互联标准这将加速推动开放的Chiplet平台发展并横跨x86ArmRISC-V等架构和指令集在UCIe标准下未来或许能推出同时集成x86的Chiplet芯片和RISC-V的Chiplet芯片的处理器并通过架构的混用同时满足PC和移动应用生态的需求图表1Chiplet示意图图表2UCIe产业联盟成员资料来源芯原股份2021年报光大证券研究所整理资料来源UCIe网站光大证券研究所整理二ABF载板是Chiplet的重要承载先进封装将Chiplet真正结合在一起的关键UCIe联盟为Chiplet指定了多种先进封装技术包括英特尔EMIB台积电CoWoS日月光FoCoS-B等Chiplet虽然避免了超大尺寸die但同时也意味着超大尺寸封装又高度融合晶圆后道工艺更在封装方面带来了极限技术挑战如封装加工精度和难度进一步加大工艺窗口进一步变窄通用设备比例降低设备升级需求大等除此之外散热和功率分配也是需要考虑的巨大问题目前头部的IDM厂商晶圆代工厂以及封测企业都在积极推动不同类型的先进封装技术以抢占这块市场ABF基板又称ABF载板或者FC-BGA载板IC载板英文名称为ICSubstrate是用以封装IC裸芯片的基板是芯片封装中不可或缺的一部分为芯片提供支撑散热保护功能同时为芯片与PCB之间提供电子连接根据基材的不同IC载板可以分为BT载板和ABF载板相较于BT载板ABF材质可做线路较细适合高脚数高讯息传输的IC具有较高的运算性能主要用于CPUGPUFPGAASIC等高运算性能芯片敬请参阅最后一页特别声明-2-电子行业根据QYR恒州博智的统计及预测2021年全球ABF基板市场销售额为4369亿美元预计2028年将达到6529亿美元年复合增长率CAGR为5562022-2028图表32017-2028E年全球ABF基板市场销售额及增长率百万美元22-28年为预测资料来源QYResearch预测ABF基板厂商主要集中在日本中国台湾和韩国目前FCBGA封装基板产业主要集中在中国台湾日本和韩国等国家和地区如三星南亚欣兴京瓷景硕等公司中国大陆主要是奥地利公司奥特斯ATS在重庆的工厂大陆厂商发展较晚替代空间大日本加入美国针对中国的半导体制裁材料禁运加速国产化进程据彭博社报道日本荷兰已经同意加入美国针对中国的半导体制裁日本的东京电子是美国在其他类型制造设备领域的主要竞争对手日本材料企业在全球份额较大如果无法获得日本的材料产品中国电子行业将受到巨大冲击国产化进程有望加速ABF基板发展趋势主要包括1高频高速轻小薄便携式发展目前全球电子信息产品设计和制造主要向高频高速轻小薄便携式发展和多功能系统集成方向发展使得以IC载板为基础的高端集成电路市场得到快速发展并成为主流2高性能运算芯片需求增长HPC高性能运算芯片需求增长以及异质集成技术应用导致的单颗芯片载板消耗量增大ABF载板需求大幅度增加3中国大陆需求发展加速中国大陆晶圆厂产能持续扩张而国产载板配套率较低未来中国大陆载板厂商成长前景广阔目前在ABF载板方面中国大陆本土厂商也只是小批量生产预计未来五年内中国大陆厂商在该细分话语权依然很微弱4工厂分散部分日本欧洲厂商逐渐加大对东南亚国家的投资如越南菲律宾马来西亚等芯片测试保证Chiplet良率使Chiplet能够正常运行测试设备数量和性能都有更高需求由于Chiplet中封装了多个die每一个die都不能失效才能保证Chiplet正常运转过去对于一些较低成本的芯片通常采取抽检但若采用Chiplet则需要全检以确保每一个die都能正常工作在对异构集成进行测试时一方面要确保组装的裸晶功能完好另一方面还要提高裸晶在系统中的自检能力不同于标准IPChiplet设计难度大幅增加需要产业链上下游厂商协同设计因此在测试方法上也更加复杂和困难华为AMD英特尔等巨头入场纷纷布局华为于2019年推出基于Chiplet技术的7nm鲲鹏920处理器2022年3月AMD推出基于台积电3DChiplet封装技术的第三代服务器处理芯片2022年3月苹果推出采用台积电CoWos-S桥接工艺的M1Ultra芯片2023年1月Intel发布了第四代至强可扩展处理器以及英特尔数据中心GPUMax系列等产品采用了粒芯即chiplet技敬请参阅最后一页特别声明-3-电子行业术从行业层面看AMDARMGoogle云Meta微软高通等行业巨头在2022年3月共同成立行业联盟正式推出通用Chiplet的标准规范UCIe后摩尔时代Chiplet给中国集成电路产业带来了巨大发展机遇首先芯片设计环节能够降低大规模芯片设计的门槛其次半导体IP企业可以更大地发挥自身的价值从半导体IP授权商升级为Chiplet供应商在将IP价值扩大的同时还有效降低了芯片客户的设计成本尤其可以帮助系统厂商互联网厂商这类缺乏芯片设计经验和资源的企业发展自己的芯片产品最后中国大陆的芯片制造与封装厂可以扩大自己的业务范围提升产线的利用率尤其是在高端先进工艺技术发展受阻的时候还可以通过为高端芯片提供基于其他工艺节点的Chiplet来参与前沿技术的发展投资建议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变革与机遇建议积极把握Chiplet技术带来的投资机会关注1华正新材覆铜板巨头企业ABF薄膜业务打开成长空间2方邦股份电磁屏蔽膜龙头多款材料新品推出3通富微电国内领先的封装企业在先进封装方面公司已大规模生产Chiplet产品7nm产品已大规模量产5nm产品已完成研发即将量产4长川科技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5华峰测控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6兴森科技国内IC封装基板领先企业在应用Chiplet技术的先进封装材料领域有望持续拓展7华大九天Chiplet技术的应用需要EDA工具的全面支持公司作为国内EDA龙头有望在Chiplet领域进行拓展8芯原股份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9长电科技国内封装测试龙头企业近年来重点发展系统级SiP晶圆级和25D3D等先进封装技术并实现大规模生产图表4重点公司盈利预测与估值表市值归母净利润亿元PEX公司名称亿元2122E23E24E2122E23E24E芯原股份-U311010714252337475226125通富微电343969213016836372620长电科技50929632836442517161412长川科技284225485114130533425华峰测控25544729610358352725兴森科技20662638110433332620华大九天52714192534379282207153华正新材462405122419973920方邦股份5604-070428159NA12620资料来源Wind一致性预期光大证券研究所整理股价时间为2023-2-21风险分析Chiplet及配套技术发展不及预期UCIe标准推进不及预期下游市场需求不及预期敬请参阅最后一页特别声明-4-行业及公司评级体系评级说明行买入未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数15以上业增持未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数5至15及公中性未来6-12个月的投资收益率与市场基准指数的变动幅度相差-5至5司减持未来6-12个月的投资收益率落后市场基准指数5至15评卖出未来6-12个月的投资收益率落后市场基准指数15以上级无评级因无法获取必要的资料或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件或者其他原因致使无法给出明确的投资评级A股主板基准为沪深300指数中小盘基准为中小板指创业板基准为创业板指新三板基准为新三板指数港股基准指数为恒生基准指数说明指数分析估值方法的局限性说明本报告所包含的分析基于各种假设不同假设可能导致分析结果出现重大不同本报告采用的各种估值方法及模型均有其局限性估值结果不保证所涉及证券能够在该价格交易分析师声明本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师以勤勉的职业态度专业审慎的研究方法使用合法合规的信息独立客观地出具本报告并对本报告的内容和观点负责负责准备以及撰写本报告的所有研究人员在此保证本研究报告中任何关于发行商或证券所发表的观点均如实反映研究人员的个人观点研究人员获取报酬的评判因素包括研究的质量和准确性客户反馈竞争性因素以及光大证券股份有限公司的整体收益所有研究人员保证他们报酬的任何一部分不曾与不与也将不会与本报告中具体的推荐意见或观点有直接或间接的联系法律主体声明本报告由光大证券股份有限公司制作光大证券股份有限公司具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格负责本报告在中华人民共和国境内仅为本报告目的不包括港澳台的分销本报告署名分析师所持中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格编号已披露在报告首页中国光大证券国际有限公司和EverbrightSecuritiesUKCompanyLimited是光大证券股份有限公司的关联机构特别声明光大证券股份有限公司以下简称本公司创建于1996年系由中国光大集团总公司投资控股的全国性综合类股份制证券公司是中国证监会批准的首批三家创新试点公司之一根据中国证监会核发的经营证券期货业务许可本公司的经营范围包括证券投资咨询业务本公司经营范围证券经纪证券投资咨询与证券交易证券投资活动有关的财务顾问证券承销与保荐证券自营为期货公司提供中间介绍业务证券投资基金代销融资融券业务中国证监会批准的其他业务此外本公司还通过全资或控股子公司开展资产管理直接投资期货基金管理以及香港证券业务本报告由光大证券股份有限公司研究所以下简称光大证券研究所编写以合法获得的我们相信为可靠准确完整的信息为基础但不保证我们所获得的原始信息以及报告所载信息之准确性和完整性光大证券研究所可能将不时补充修订或更新有关信息但不保证及时发布该等更新本报告中的资料意见预测均反映报告初次发布时光大证券研究所的判断可能需随时进行调整且不予通知在任何情况下本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议客户应自主作出投资决策并自行承担投资风险本报告中的信息或所表述的意见并未考虑到个别投资者的具体投资目的财务状况以及特定需求投资者应当充分考虑自身特定状况并完整理解和使用本报告内容不应视本报告为做出投资决策的唯一因素对依据或者使用本报告所造成的一切后果本公司及作者均不承担任何法律责任不同时期本公司可能会撰写并发布与本报告所载信息建议及预测不一致的报告本公司的销售人员交易人员和其他专业人员可能会向客户提供与本报告中观点不同的口头或书面评论或交易策略本公司的资产管理子公司自营部门以及其他投资业务板块可能会独立做出与本报告的意见或建议不相一致的投资决策本公司提醒投资者注意并理解投资证券及投资产品存在的风险在做出投资决策前建议投资者务必向专业人士咨询并谨慎抉择在法律允许的情况下本公司及其附属机构可能持有报告中提及的公司所发行证券的头寸并进行交易也可能为这些公司提供或正在争取提供投资银行财务顾问或金融产品等相关服务投资者应当充分考虑本公司及本公司附属机构就报告内容可能存在的利益冲突勿将本报告作为投资决策的唯一信赖依据本报告根据中华人民共和国法律在中华人民共和国境内分发仅向特定客户传送本报告的版权仅归本公司所有未经书面许可任何机构和个人不得以任何形式任何目的进行翻版复制转载刊登发表篡改或引用如因侵权行为给本公司造成任何直接或间接的损失本公司保留追究一切法律责任的权利所有本报告中使用的商标服务标记及标记均为本公司的商标服务标记及标记光大证券股份有限公司版权所有保留一切权利光大证券研究所上海北京深圳静安区南京西路1266号西城区武定侯街2号福田区深南大道6011号恒隆广场1期办公楼48层泰康国际大厦7层NEO绿景纪元大厦A座17楼光大证券股份有限公司关联机构香港英国中国光大证券国际有限公司EverbrightSecuritiesUKCompanyLimited香港铜锣湾希慎道33号利园一期28楼64CannonStreetLondonUnitedKingdomEC4N6AE敬请参阅最后一页特别声明-5-