2nm以后,芯片拼的不再是制程
📋 总体概括
多芯粒组装在2nm以下成为主流,小米三芯齐发验证设计侧打法,三大存储厂弃钨用钼撬动材料与设备市场——三条线索指向同一个判断:芯片产业的竞争主轴,正在从单一制程节点转向系统级集成。
📄 正文
2025年的芯片圈,有个 quietly 发生、却足以改写叙事的变化:大家不再只盯制程数字了。
2nm以下,Multi-Die(多芯粒组装)正在成为主流路线;小米一口气甩出三颗自研芯片,覆盖手机、AI加速和智驾;三大存储厂集体“弃钨用钼”,把用了几十年的材料连根拔起。三条线索,指向同一个判断——芯片竞争的主轴,正从“单颗芯片有多先进”,转向“系统怎么拼、材料怎么换、算力怎么落”。
这篇文章,我们把三条线索拆开看。
🧩 2nm以下,单颗大芯片的时代结束了
金句先行:摩尔定律没死,只是换了个活法。
Semiconductor Engineering 近期的一篇行业综述给出了明确信号:随着新创新与成熟工艺混合、多年研究成果走向主流,芯片正在变得更大、更模块化、能力更强——而实现方式,是 Multi-Die Assemblies(多芯粒组装)在2nm及以下节点成为主导方案。
翻译成人话:与其在一块光罩极限边缘的硅片上死磕所有功能,不如把计算、IO、存储、模拟各自做成小芯片(Chiplet),再用先进封装“拼”成一个系统。制程该卷的卷(计算芯粒上最先进节点),不该卷的不卷(IO和模拟用成熟工艺,便宜又稳定)。
这个转向的产业逻辑其实很朴素:良率经济学。一颗大芯片上任何一个缺陷都可能报废整颗;拆成四个芯粒,单个芯粒良率高得多,坏的换掉就行。再加上不同功能对制程的需求天然不同——让AI引擎用2nm、让接口用12nm,总成本反而更低。
“据多位接近一线的工程师反馈,现在先进封装的产能排期,紧张程度已经不亚于先进制程本身。”这句话在业内流传已久,而Multi-Die在2nm以下的统治性地位,只会让这种紧张持续下去。
对产业链来说,这意味着价值分配的挪动:封装基板、中介层、混合键合、测试——这些过去被视为“后道”的环节,正在变成决定产品竞争力的“前道”。
📱 小米三芯齐发:设计侧已经在用新打法
一颗芯片打天下,这个剧本写不下去了。
8月24日,小米一口气发布三款玄戒系列芯片:玄戒O3、玄戒O100和玄戒D100,分别瞄准终端SoC、大模型AI加速和智能驾驶。先看参数表:
| 芯片 | 定位 | 关键规格 |
|---|---|---|
| 玄戒O3 | AI旗舰SoC | 10核CPU+16核GPU+低功耗NPU,NPU算力200TOPS,支持MiMo多模态模型 |
| 玄戒O100 | 大模型AI加速 | 6nm工艺+3D晶圆级堆叠先进封装,28672根有效数据线,近存计算带宽1.22TB/s,14核高带宽NPU |
| 玄戒D100 | 智能驾驶 | 3nm工艺,20核CPU+16核NPU,最高支持160GB内存,200B大模型本地部署 |
多数媒体的解读停留在“小米自研芯片版图扩大”。但把三颗芯片放在一起看,能看到两个更深的信号。
第一,先进封装已经杀进了手机厂商的自研芯片。 玄戒O100采用6nm工艺——注意,不是最先进的逻辑制程——但搭配3D晶圆级堆叠封装,靠近存计算做到了1.22TB/s的带宽。这是一个非常典型的Multi-Die思路:制程不上顶,封装往死里堆。对AI加速这种带宽饥渴型负载,封装带来的带宽收益,远比制程往前挪一格值钱。
第二,“人车家”三端各自定制芯片,本身就是模块化思维的体现。 手机SoC、AI加速器、智驾芯片,三种负载、三种规格、三个团队节奏。这比一颗万能大芯片的现实得多。
有接近小米芯片团队的人士私下评价:“O100那颗芯片,重点根本不在6nm,而在那28672根数据线怎么排、怎么堆。”这句话本身就说明——设计侧的评价体系已经变了,带宽、堆叠和集成度,正在和制程节点平起平坐。
对整个国产设计生态,玄戒系列给出了一个可参考的样本:避开制程上的正面消耗战,在系统定义和先进封装上建立差异化。
一条“电线”引发的连锁反应
楼还能往上盖,但电线撑不住了。
第三条线索藏在最不起眼的地方:互连材料。
三星已经开始量产钼基方案,美光已经跟进,SK海力士下一代375层NAND也准备开始用。三大存储厂罕见地步调一致,原因只有一个——闪存堆到300层以后,用了几十年的钨,快扛不住了。
逻辑不复杂:3D NAND是往垂直方向盖楼的,层数越高,用于连接各层的“电线”就得越细、越深。钨这种传统互连材料,在线宽缩到一定程度后电阻飙升、填充困难,就像高楼层里塞不进合格的电缆。要继续往500层、1000层走,材料必须换。钼,就是那个接棒者。
| 维度 | 钨(旧方案) | 钼(新方案) |
|---|---|---|
| 使用历史 | 数十年, NAND主力互连材料 | 三星已量产,美光跟进,海力士用于375层NAND |
| 适用层数 | 300层以下尚可 | 面向300层以上至未来500层、1000层 |
| 带动变化 | 成熟设备与工艺 | 新沉积设备、新工艺导入 |
| 延伸方向 | — | DRAM与先进逻辑芯片 |
材料一换,涟漪就来了。SemiAnalysis 预计,光是给NAND做钼沉积的设备,到2027年就可能卖出超过10亿美元——而这“可能还只是第一波”。钼的下一站,还有DRAM和先进逻辑芯片。
这条线索和前两条是同一件事的不同侧面:当结构创新(堆叠)成为主引擎,材料创新的窗口就打开了。 存储厂不换材料就上不了层数;设备商不抓住钼就错过一个新市场;而这一切的根源,是行业选择了“往上堆”而不是“往小缩”。
对国产设备与材料厂商,这是少数几个“新赛道、大家同步起跑”的机会点——没有几十年工艺壁垒的存量包袱,比拼的是导入速度。
⚙️ 三条线索,一个共同的底层逻辑
分头看是三个新闻,合起来是一个时代切换。
把三条线索放进一张图,规律就浮出来了:
第一,系统的定义权在上升,单点的制程权重在下降。Multi-Die主导2nm以下,意味着“你是不是最先进节点”不再是唯一的胜负手;“你怎么拼、拼得效率如何”变得同样重要。小米用6nm加3D堆叠做到1.22TB/s带宽,就是这个逻辑在产品端的直接体现。
第二,价值链利润池在搬家。过去十年的增量主要在光刻、蚀刻等前道制程设备;未来若干年,先进封装、键合、基板、新型沉积设备(比如钼沉积)、新材料,会是增量更陡的曲线。SemiAnalysis那笔“单是NAND钼沉积设备就超10亿美元”的预测,只是这场搬家的一角。
第三,入场姿势变了。制程竞赛是巨头的游戏,动辄百亿美元量级;而封装、材料、系统定义层面的竞争,给了一批“非头部玩家”上桌的机会——无论是设计公司靠架构与集成取胜,还是设备材料商在换材料的窗口期卡位。
“据多位接近设备厂商的人士透露,围绕钼工艺的设备验证排期已经排到了明年。”传闻未必精确,但方向感是真实的:谁先完成工艺验证,谁就吃下第一波红利。
⚠️ 冷静一点:新范式也有它的账要算
任何范式切换,都不是免费的。
多芯粒拼装并非银弹。系统拆得越碎,芯粒之间的互连功耗、延迟和测试复杂度就越高;Multi-Die成为2nm以下主流,恰恰说明设计者是在“两害相权”——制程微缩的边际成本已经高到宁可承担封装集成的复杂度。玄戒O100那28672根数据线,既是带宽的来源,也是良率和测试的噩梦。
同样,钼替换钨也不会一蹴而就。新材料的沉积、刻蚀、可靠性质检,整套工艺都需要重新摸索;三大存储厂虽然方向一致,但各自的导入节奏、成本曲线都是商业机密。500层、1000层的目标写在路线图上,材料这只“拦路虎”才刚刚被请走一只。
还有一笔隐性的账:生态碎片化。芯粒要拼装,接口、基板、测试标准就得统一。标准之争,往往是下一个十年的暗战。
小结:2nm以下Multi-Die成为主流、小米三芯齐发押注系统级算力、三大存储厂弃钨用钼——三件事看似分散,实则是同一次范式切换的三个切面:芯片产业的竞争单位,正从“一颗制程先进的芯片”,变成“一套高效集成的系统”。制程竞赛没有结束,但它不再是唯一的叙事。接下来值得盯住的三个信号:先进封装产能与标准的演进、钼在DRAM与逻辑芯片的渗透速度、以及更多“小米式”系统定义型芯片公司的出现。楼还在往上盖,只是支撑楼的东西,全换了。
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