Chiplet的价值与 SoC、SiP的区别介绍

Chiplet的价值

可能有人会说，相比SoC，Chiplet工序既繁琐、又无法完全超越SoC的性能。但Chiplet确实存在它的意义:

1.提高良率:大幅度提升良品率

芯片的良品率与芯片面积有关，芯粒技术设计将大芯片分成小模块可以有效改善良品率，降低因不良率导致的成本增加。

在芯片制造过程中，一片晶圆有固定的缺陷率。遇到这些无法修复的坏点，只能把它剔除掉。在同样缺陷分布的情况，切割裸片的的尺寸越大，缺陷的影响率就越高

单颗SoC芯片的尺寸会随着集成规模的扩大而越来越大。当一颗芯片的尺寸达到400甚至600平方毫米时，芯片的良率就会变得很低。这时采用Chiplet模式，将大芯片拆成一个个小芯片，其芯片的良率将会提高

2.芯粒复用: 降低设计的复杂度和设计成本芯粒技术通过在芯片设计阶段就将Soc (系统级晶片)按照不同功能模块分解成可重复运用的小芯粒，是一种新形式的IP复用，可大幅度降低设计复杂度和成本累次增加。在系统级芯片上，很多功能模块都是标准化的。那么在Chiplet模式下，应用厂商就可以生产出很多标准化的芯粒，下游客户直接购买芯粒进行封装就可以了这就相当于芯粒的重复使用，无形中降低了开发难度，提升了效率

此外，Chiplet模式具有异构集成的特点。有时候一颗高性能芯片，只需要CPU满足更高制程，其他芯片制程低一些没关系

在SoC中，所有功能模块都得跟着最高制程走。而在Chiplet模式下就可以区别配置。由于SoC上所有功能模块需同步迭代，伴随制程提高，芯片设计成本随之大幅增长。在工艺节点为 28nm 时，!您颗芯片设计成本约为 0.41 亿美元，而工艺节点为 7nm 时，设计成本快速提升至 2.22 亿美元

Chiplet模式下，芯粒可以选择性迭代，这种复用的结果会明显节约设计成本、缩短研发周期

二是把具备完整功能的小芯片集合起来(俗称“芯片堆叠") ，目的是实现性能的增长。比如苹果的M1 Ultra“芯片，就是堆叠了两颗M1 Max芯片，从而获得两倍算力。

理论上可以通过Chiplet的堆叠，让低端产品实现高端产品的性能

目前A国对中国高端制程芯片的封锁很严密，于是大家就考虑采用Chiplet技术，拿14nm、28nm的芯片堆叠出7nm、5nm的理想化的效果，实际上是做不到的，只能得到”1+1<2”结果

所以这也是Chiplet概念近期炒作的逻辑之一

Chiplet、 SoC、SiP的区别

SoC（system on chip）叫做片上系统。是围绕CPU，将各种功能模块都集成在一颗芯片上的产物。

而Chiplet则不同，是先将各个功能模块做成小芯片，之后再封装到一起，组成系统级芯片表面上看，似乎只是制造工序的区别，其实Chiplet与SoC本质的不同是“异构异质”。异构集成，指的是可以将不同工艺的芯片集成到一起

在SoC中，由于是在一个芯片中进行集成的，所以各个功能模块必须采用同一工艺制程，要是14nm的都是14nm的，要是7nm的都得是7nm的。而在Chiplet模式下，不同工艺的芯片可以凑到一起。比如CPU用7nm的，接口芯片用14nm的。这就是异构的概念。

异质集成，是指不同材料的芯片可以集成为一体。SoC肯定是办不到的。而Chiplet模式下，可以将Si、GaN、InP等等不同材质的小芯片集成到一起

SiP (system in package) 指系统级封装。通过将多种功能的芯片，包括处理器、存储器FPGA等功能芯片集成在一个封装内，从而实现一个完整的系统。

在概念上来讲，siP与Chiplet很像。并且SiP同样能够实现异构异质集成的。而它们两者的区别在于，siP是将不同芯片封装在一个基板上，Chiplet则是封装到芯片上。

因此，Chiplet还是属于芯片，而SiP只能算作小系统。Chiplet能达到SoC的性能而SiP则不一样，因此Chiplet多用于高性能领域，SiP多用于小型化消费级产品。

Chiplet芯粒芯片封装清洗：

研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

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