“烟台造”中国芯填补世界空白！睿创微纳发布全球第一款8μm红外热成像探测器芯片

来源：烟台日报-大小新闻

近日，作为新一代信息技术龙头企业的睿创微纳成功研发出世界第一款像元间距8微米（μm）的非制冷红外热成像探测器芯片（面阵规模1920 x 1080），能够满足高端红外热成像仪轻量化、高性能的需求。

这一技术的突破，将推动全球小像元红外热成像光学和图像算法等技术发展，推动超小像元红外焦平面探测器芯片在多个新领域的广泛应用。

十年一剑，红外中国芯强势崛起

高端红外热成像探测器芯片领域，多年以来一直被欧美几家大公司牢牢占据。长期以来，西方对我国采用技术封锁、产品限制禁令，出口到中国的红外热像仪都被“阉割”锁频。面对西方国家“卡脖子”，中国红外从零起步，奋起直追：

2009年，北方广微第一颗45微米非制冷红外探测器芯片研发成功。

从此之后，我国红外探测器芯片在10年的时间里，从45微米、38微米、35微米、25微米、20微米、17微米，不断迭代升级，红外探测器芯片像元尺寸的技术高地不断被中国突破。

2015年，睿创微纳发布国内第一款14微米1024 x 768红外探测器芯片；2017年，睿创微纳发布国内第一款12微米1280 x 1024探测器芯片；2019年，睿创微纳发布世界最先进的10微米百万像素红外探测器芯片，成为世界第二家掌握10微米非制冷红外技术的公司。如今，这项记录被睿创再次刷新，8微米红外探测器芯片的发布，填补了世界空白。

小型化、智能化、集成化，是红外技术的发展方向

更小的像元尺寸将进一步满足热成像模组设备小型化、集成化的行业需求。同时，相同焦距光学系统下，像元尺寸越小，空间分辨率越高，辨识距离越远。

8微米红外探测器芯片的突破，能给世界带来什么？

8微米的突破，意味着中国人已占领全球红外技术制高点，用“硬核”科技引领行业发展，将推动红外热成像在人工智能、物联网、自动驾驶、消费电子、智能家电和泛安防等领域获得更广泛应用。

同时，8微米的突破，也将激发市场新的需求。这是一个“宝藏魔盒”的开启，新一代更小像元8微米，将衍生无数多个崭新的应用：是自动驾驶高清“夜眼”？是手机的第七颗智能摄像头？无限可能，令人期待！

来源：烟台工信

责任编辑：马跃

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争议的“小芯片”技术，能否帮助中国芯片“弯道超车”？｜硅基世界

（图片来源：Shutterstock EN）

钛媒体App 8月8日消息， 过去一周，受到芯片半导体“国产替代”影响，A股和港股半导体板块强势增长，华大九天上市6天累涨近3倍，芯原股份、通富微电、晶方科技、睿创微纳等多股涨停。

8月5日挂牌的三只半导体新股中，模拟芯片厂商中微半导体（688380.SS）首日涨幅高达82.11%，广立微（301095.SZ）涨幅达155.78%，存储芯片厂商江波龙（301308.SZ) 首日大涨77.83%。

截止周一（8日）开盘前，中芯国际港股上涨7.1%，中芯A股上涨4.4%；华虹半导体上涨5%；中证半导体ETF指数（CSI:H30184）则上涨6.8%，为四个月高位，一周内涨幅高达14.2%，创2020年7月以来的首次。

与此同时，一个半导体产业新的先进封装技术细分领域——Chiplet（小芯片，又称“芯粒”）近期备受机构投资者的关注。8月4日，阿里巴巴、英伟达宣布加入Chiplet生态的通用芯粒互连（UCIe）联盟；8月7日，国内芯片IP公司芯原股份（688521.SH）在财报中披露，其有可能成为全球第一批面向客户推出Chiplet商用产品的企业，基于此技术的5nm 系统级芯片（SoC）目前已流片成功。

不过，这项技术还存在争议。部分行业人士认为，Chiplet对中国解决先进芯片技术瓶颈具有重要意义，是中国市场换道超车重要技术路径之一。甚至8月6日有文章称Chiplet是“10年涨10倍的大机遇”。但清华大学专家却指出，Chiplet只是先进芯片制造工艺的“补充”，而不是替代品。

争议中的Chiplet

Chiplet是在摩尔定律趋缓下的半导体工艺发展方向之一，也是一种芯片“模块化”设计方法，还是异构集成的封装技术。

简单来说，Chiplet能将不同工艺节点、不同功能，甚至不同材质的Chiplet，如同搭积木一样，通过先进封装技术（如英特尔主推的EMIB、Foveros、Co-EMIB等封装技术）集成在一起，从而形成一个系统级芯片（SoC)，以平衡芯片计算性能与成本。

与传统的SoC方案相比，Chiplet模式具有设计灵活性、成本低、上市周期短三方面优势。

Chiplet最初是2015年，Marvell创始人周秀文在ISSCC 2015上提出MoChi（模块化芯片）架构概念，核心背景就是摩尔定律的放缓以及先进芯片设计成本越来越高。随后，AMD公司以实现性能、功耗和成本的平衡为目标，率先将Chiplet应用于商业产品中。

苹果Chiplet专利与M1 Ultra芯片

随后，科技巨头们也嗅到了Chiplet技术的商业化前景。今年3月苹果公司发布的自研M1 Ultra芯片，就是通过Chiplet封装方案，将两个M1 Max芯片互连，以实现更高的性能以及更经济的方案。而目前已有的Chiplet封装技术还包括Organic Substrates、台积电提出的Passive Interposer（2.5D) 以及英特尔提出的Silicon Bridges等。

根据调研机构Omdia的数据显示，到2024年，Chiplet处理器芯片的全球市场规模将达到58亿美元，较2018年增长9倍。到2035年，全球Chiplet芯片市场规模将有望扩大到570亿美元，较2024年增长近10倍。

基于Chiplet的系统芯片示意图（来源：IEEE会议）

“（Chiplet）解决7nm、5nm及以下工艺中，性能与成本的平衡，能降低较大规模芯片的设计时间和风险。”芯原股份CEO戴伟民在2020年世界计算机大会上表示。

对于中国来说，Chiplet技术的最大吸引力在于，它可以在降低成本下，实现不同工艺节点的芯片产品搭配，并通过添加或删除Chiplet，来创建具有不同功能集的不同产品。

比如，一颗芯片内部包含存储、通信和NPU（神经网络处理器）模块，它可以搭配28nm、14nm、7nm不同节点，中间由I/O die互连，从而创造出与7nm芯片一样的性能和作用，这有助于减少美国对先进技术封锁的影响。

戴伟民在今年6月的一场线上会议中表示，Chiplet技术能使中国构建计算机和电子设备核心的中央处理器 (CPU) 和图形处理器 (GPU) 的“战略库存”。

“Chiplet对中国解决（先进芯片技术）瓶颈具有重要意义......这项技术为中国提供了一个机会，可以囤积Chiplet处理器芯片，以便在后期需要时使用它们来生产更强大的处理器。”戴伟民表示。

中国计算机互连技术联盟（CCITA）秘书长、中科院计算所研究员郝沁汾接受媒体采访时表示，中国可以采用28nm成熟工艺的芯片，通过Chiplet封装方式，使其性能和功能接近16nm甚至7nm工艺的芯片性能。

在国内， 华为海思半导体是最早研究Chiplet技术的公司之一。随后包括芯片IP公司芯原股份、国内芯片封装龙头企业长电科技(600584.SH) 、通富微电、华天科技等企业，都在发力Chiplet技术。根据中国证券报的统计，A股中布局Chiplet的概念股有8只。

8月5日，长电科技表示，2021年公司推出了支持Chiplet技术的扇出型封装解决方案；芯原股份则表示，其计划于2022年至2023年，继续推进高端应用处理器平台Chiplet方案的迭代研发工作，并通过客户合作项目、产业投资等，持续推进Chiplet在平板电脑、自动驾驶、数据中心等领域的产业化落地进程。

不过，清华大学教授魏少军却认为，Chiplet处理器芯片是先进制造工艺的“补充”，而不是替代品。“其目标还是在成本可控情况下的异质集成。”

清华大学集成电路学院院长吴华强也表示，Chiplet不是先进芯片制造的替代品，但它们可能有助于中国建立“战略缓冲区”，提高本地的性能和计算能力，以制造用于数据中心服务器芯片。

综合考虑成本、性能等多方面的因素，魏少军认为，Chiplet技术最大的应用场景，主要包括计算逻辑与DRAM（动态随机存储）集成、手机领域通过Chiplet将多颗芯粒集成以节省体积、以及汽车、工业控制、物联网等领域。

Chiplet技术的关键标准和接口方面，中国是追赶者。 今年3月2日，英特尔联合AMD、Arm、谷歌云、高通、Meta、微软、三星、台积电、日月光这10家半导体产业上下游企业组成UCIe（Universal Chiplet Interconnect Express）国际产业联盟，意欲推动Chiplet互联标准规范化、共建开放生态。目前包括阿里、芯原股份、芯耀辉等国内企业也都加入其中。

中国科学院微电子研究所封装中心副主任王启东表示，Chiplet还有一些技术障碍需要克服。比如封装14nm节点芯片以执行7nm芯片功能，可能会增加40%的功耗。“即使我们能找到技术解决方案，另一个挑战是如何控制成本。我认为现在没有人对此非常清楚。”

魏少军认为，中国集成电路产业总体上还处在追赶的过程中，Chiplet的出现并不能带来这一态势的根本改变。不过，中国企业可以借助Chiplet更快地发展应用，促使其向标准芯粒方向转型。

内忧外患下的关键时刻

“中国半导体的发展正面临非常关键的时刻，可以用外忧内患两方面来解释。”8月5日，魏少军以线上视频方式表示，以美国和西方对中国的打压作为重要的标志，外部形势越来越严峻。从国内来看，中国半导体产业的自主发展也正进入一个关键时刻。

中国科学院科技战略咨询研究院今年6月发布的一篇论文中指出，中国芯片设计产业在全球竞争格局中长期受到边缘化威胁，据中国半导体协会数据显示，近年来中国芯片设计企业数量持续增长，在2020年总数量已达到2218家，但真正有市场影响力和生态话语权的企业凤毛麟角。

随着全球通货膨胀、俄乌冲突、国内疫情、美国对中国半导体产业的打压等，整体的市场需求出现萎缩，全球半导体产业也受到了较大的影响。

美国半导体行业协会的数据显示，6月份半导体销售额同比增长13.3%，低于5月份的18%。这是连续第6个月增速放缓，也是自2018年以来持续时间最长的一次。调研机构Gartner表示，从长远来看，芯片销售的增长速度远低于预期，全球半导体市场正在进入疲软期，并将持续到2023年，届时半导体收入预计将下降2.5%。

数据显示，2022年全球经济前景迅速恶化，芯片销售也随之放缓。

芯片销售与全球经济走势关系（来源：SIA、世界银行）

“中国芯片设计企业将面临一个从量变到质变的关键临界点。” 上述文章认为，中国需要利用市场优势来发展芯片设计，尤其是模拟芯片和功率半导体等具有发展机遇的领域，并且提升本土软件生态系统培育能力，将国内芯片企业集中一起构建中国产业。

根据中国半导体行业协会发布的数据，国内集成电路产业总营收更是在2021年首次突破万亿大关，同比增长18.2%，达到了10458.3亿元。但同时，中国依然是全球最大的芯片进口国，占据全球半导体市场的1/3。

对于内忧外患下的关键时刻， 中信证券认为，当前正处于全球半导体供应链的大变革阶段，一方面在各国加大政策补贴背景下，产能扩张持续加码，扩产潮下设备企业受益显著；另一方面在施加外部限制背景下，供应链安全得到重点关注，本土设备材料零部件供应商更多承接本土需求，获得持续份额提升。

“有望加速国产设备、零部件的研发、验证，建议关注国产化趋势下设备、零部件的发展机遇。”中信证券表示。（本文首发钛媒体App，作者｜林志佳）

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