近日，由西部（重庆）科学城西永微电园联合微电子中心研发的高性能计算芯片的芯粒硅桥产品成功下线，芯粒硅桥晶圆工程样片完成交付，即将进入量产。这意味着联合微电子中心芯粒集成技术走到了国内的最前列，成为中西部唯一一个拥有该项技术的企业。

依托芯粒集成技术，以联合微电子中心为代表的龙头企业，正发挥着产业引领、培养作用，逐步在重庆形成可持续发展型的芯片产业生态。

芯粒技术的成功应用，标志着重庆半导体领域的提速升级，为打造全国最大功率半导体产业基地和化合物半导体聚集区提供动能，大幅提升我国集成电路产业供应链韧性和安全稳定水平。

芯粒：一种“搭积木”的芯片重构技术

在集成电路领域，我们的发展水平和国外存在差距，“卡脖子”成了很突出的问题。按

摩尔定律“去发展、去追赶是一条路，但也可以另辟蹊径。芯粒集成就是这样的前沿技术。“芯粒是指按特定功能进行分解的小芯片，芯粒集成技术则是把制程代际和功能不同的芯粒像搭积木一样组合形成一个芯片去使用。”联合微电子中心芯粒集成研发团队成员袁恺博士介绍道。

换言之，芯粒技术是将传统集成芯片上系统（Soc）的功能拆分成多颗小芯片，各小芯片选择最合适的工艺制程分别设计制造，重组成一个性能更强、功能密度更高、实现成本更低的系统级芯片。

以英伟达3月最新发布的全球性能最强的GPU芯片为例，首次在产品中采用了芯粒技术，该芯片相比于上一代传统芯片，算力提升了5倍，功耗却极大降低。

以前训练一个大模型需要8000个芯片和15兆瓦的功耗，而使用新一代芯片在同样时长内执行同样任务，仅需2000枚芯片，能耗则降低至4兆瓦；在同等数量芯片下，原来需要一个月，现在只需要一周即可完成数据处理。

由此可见，面对以天为单位飞速迭代的算力需求，以及单个芯片性能的增长困境，更具性价比、能效比、算力发展空间的芯粒技术正在为“超越摩尔定律”贡献发展新路径。

使命：多重壁垒下的关键突破

高端芯片一直是各国前沿科技领域争夺的制高点，其制造技术代表着世界超精密制造的最高水平。“过去很长一段时间，我们的芯片完全依赖进口，还不时受到限制。”联合微电子中心相关负责人说道。

”造‘芯’很难，但必须要做！”该负责人说道，“我们要加大力度去探索超越摩尔的新技术，做芯片产业链的“链长”，这关系到自主的保障，不管再艰难，也一定要走下去。”

而高端芯片的设计，联合微电子中心从一开始就遇到了难题，传统芯片（SoC）技术路线的算力增长正面临着“功耗墙”、“存储墙”、“面积墙”等发展壁垒，高端芯片长期止步不前。

正当团队受困之时，“芯粒”这一概念在国外提了出来，而当时国内没有一家企业真正将概念应用于实际。袁恺介绍道，整个技术体系没有任何可借鉴的材料，在这过程中，研发团队吃了很多苦，也走过很多弯路，但通过无数次的反复实验，取得了阶段性的成果。

短短三年里，联合微电子中心创新发展了以硅转接板技术和硅桥技术为核心的芯粒集成技术，在不同芯粒间构建高速高密度的数据通道，提升芯片算力性能的目标。

解决了互联集成技术的掣肘，但“速度”才是半导体行业的竞技标准。如何在保证良率的同时，提升产品的效率和面市速度，是联合微电子中心面临的另一个问题。

基于芯粒集成技术，大芯片可以进行模块切分，不同模块芯粒可以选择不同制程工艺的厂家进行制造并形成可复用的芯粒IP。

于是联合微电子中心充分利用国内上下游企业基于自主“准先进制程+成熟制程”所生产的芯粒，再通过联合微电子中心的技术互联集成，从而降低芯片设计难度和设计成本，加速产品上市周期，提升量产效率。

据了解，联合微电子中心此前与国内某芯片商合作开展的芯粒集成技术开发中，用时仅2个月完成芯粒硅桥产品研制，提前完成6片芯粒硅桥晶圆工程样片的交付，3轮全流程流片测试良率达到99.5%，刷新了该产品研制速度。目前该产品已通过客户验收，未来预计将以每月1000进行量产。

如今，在小芯粒浪潮之下，联合微电子中心正发挥异构优势，与国产的供应链耦合，贴合国内封装企业发展步伐，带动上下游关联企业协同发展，为集成电路产业发展走出特色路线贡献力量。

展望：科学城前瞻布局 成为全国领先中西部唯一

当下，芯粒集成技术在高性能芯片的制造与设计中发挥着越来越重要的作用。而在科学城这片创新高地中，联合微电子中心、三安意法半导体等一众创新主体正不断发挥技术优势，为集成电路产业高质量发展提供动能。

早在2020年，联合微电子中心开始基于国内自主8吋高算特色工艺线组建团队，围绕芯粒集成技术展开布局。三年来，科学城以及联合微电子陆续投资4个亿，添置了40余台套设备用于芯粒集成工艺平台建设，同时面向全球招揽人才，汇聚建立了一支60余人的芯粒集成研发团队。

目前联合微电子中心已经建立了国内芯粒产业链中独具特色的HDIB技术与CoIoS工艺的原创技术策源地，技术水平全国领先，同时加入国内自主芯粒互联技术联盟，与国内30余家客户签订流片合作协议，成为中西部唯一一家可以进行量产的高端工艺平台。

不止于此，芯粒集成产线建成后，通过芯粒模组的互联作用，联合微电子将单块芯粒生产需求配置于上下游企业，带动芯粒上下游十余家产业链企业联合升级，为重庆打造特色芯粒集成产业链蓄势赋能。

去年底，重庆集成电路产业发展高峰论坛召开，科学城邀请院士专家、业内专家和企业负责人齐聚一堂，共商集成电路产业发展之路。

清华大学教授、中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军表示，“芯粒有可能派生出按照应用需求，通过混合堆叠和集成，打造芯片级系统的新商业模式，甚至新业态。”

于是，以联合微电子中心为代表的一众先进集成电路平台，以新模式、新动能、新产业为核心，催生新质生产力的培育发展。

电子科大重庆研究院为毫米波高端测量仪器国产化提供核心模组，打破国内高端仪器空白；奥松半导体瞄准碳化硅车规级MOSFET功率芯片，技术水平行业领先；电科芯片、SK海力士、华润微电子等龙头企业产能爬坡、增产达效……

“如今，芯粒集成芯片等一系列技术和布局，为解决芯片发展提供了一条新思路，实现对西方国家先进制程高端芯片的追赶，完全自主可控，仍旧山高路远，但未来已然可期。”联合微电子相关负责人如是说。