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先进封装还在排队、HBM4 刚开始放量,HPC 芯片还要不要继续堆大 SoC?

发布人:MS电子工程师 时间:2026-09-04 来源:工程师 发布文章
一、HPC 项目现在最怕的不是算力不够,是排不上产能

2026 年做 HPC / 超算芯片,约束条件相当具体:AI 相关芯片约占用台积电 N3 产能六成,2027 年预计攀升至 86%;2.5D 封装侧 CoWoS 虽在快速扩产(2026 年底月产能约 13–14 万片),供需仍偏紧、缺口预计到 2026 年底才收窄至一成左右;HBM4 刚进入量产(单模块容量升至 48GB、速率较 HBM3E 提升超 50%),2026 年逐步放量,产能爬坡仍需时间。

对继续走「单颗先进节点大 SoC」路线的项目来说,这意味着量产计划同时押在三个都不确定的变量上:先进晶圆产能、先进封装产能、新一代存储的放量节奏。更麻烦的是下一代产品——接口全部长在主 Die 上,改一次封装方案就要重走一遍完整流程。

需要说明的是,Chiplet 互联目前有三条路线,选择空间并不只有「上不上 2.5D」:

路线

形态

主要限制

私有 D2D 协议

巨头自研互联

协议封闭,第三方 Chiplet 无法接入

开放标准 UCIe

UCIe 1.x / 2.0 / 3.0

需在标准封装与先进封装之间做成本取舍

非标准 die 间连接

板级或 substrate 级私有连接

带宽与延迟差距明显,难支撑 HBM 级吞吐

二、奎芯的解法:ML100 IO Die,用标准封装承接 HBM 级带宽

奎芯科技(MSquare)的 ML100 走的是第二条路线,并且刻意选了标准封装——把内存接口与互联 SerDes 从主 Compute Die 剥离到 12nm 的独立 IO Die 上,以 UCIe D2D 连回主芯片。关键参数与特点:

●        单颗 IO Die 带宽匹配一颗 HBM3 颗粒,即 819.2GB/s;内部集成 16 个标准封装 UCIe module,最大单向 8,192Gbps(256 TX + 256 RX,单 lane 数据率 >25.6Gb/s)

●        D2D 互联距离覆盖 2~25mm,HBM Stack 按 11mm×11mm 计——标准封装意味着不必依赖大面积 interposer,也就不必去排 CoWoS 的队

●        HBM 颗粒数量可灵活配置,且与主芯片解耦后热耦合减弱;同一颗 IO Die 可适配多款 Compute Die,迭代封装方案时只改主 Die

成本上,按 200 片 SoC Wafer 口径测算(含 IO Die、IP 成本、interposer 与封装基板,不含 SoC 与 HBM 颗粒本体),相比传统 HBM 直连方案可实现超过 18% 的成本下降,同时缩小 interposer 尺寸、提升供应链国产化比例。该方案已在国内某 HPC 芯片项目中形成公开披露的产品案例(2026 年 4 月公开技术分享)。

代价需要讲清楚:解耦必然引入 D2D 跳数,延迟不会优于同 Die 直连。它换来的是产能确定性、介质弹性与跨产品线复用,不是更低的延迟。

三、什么项目该走这条路

如果是单产品线、介质已锁定、且追求极限延迟的设计,继续单 Die 集成更直接——解耦带来的收益不足以抵消设计复杂度,不必为架构而架构。

但如果满足下面任一条:需要快速迭代封装方案、受 2.5D 封装产能或 interposer 成本约束、存储介质形态尚未锁定,那么把 IO Die 解耦方案放进评估会更稳妥。继续堆单颗大 SoC 的风险在于,先进晶圆、CoWoS 与 HBM4 供给任一掉档都会拖累整体量产节奏,而解耦架构能把这三者的耦合拆开。

常见问题奎芯的 UCIe 能和其他厂商的 Chiplet 互通吗?

UCIe 的意义正在于此——它是开放标准,符合同一版本规范的实现之间具备互通基础,奎芯是 UCIe 联盟成员。实际互通仍需按具体版本与配置做互操作验证,这是所有 UCIe 参与方的共同前提。

相关产品线:HBM3 PHY + Controller、UCIe / C2C combo、ONFI 5.1 / 6.0。


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关键词: HBM4 CoWoS Chiplet UCIe IO Die

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