證券時報記者 王一鳴

AI算力成為重塑芯片產業的原點。

近年來，由于摩爾定律放緩、單芯片性能難以滿足算力爆發式需求，全球產業界已演化出先進封裝與超節點系統集成兩條突圍路徑。在此背景下，包括EDA（電子設計自動化）、先進封裝、半導體設備和高速互連技術等國產芯片產業鏈各個環節正加快在AI算力領域布局。

談及國內產業趨勢，芯謀研究企業部總監王笑龍向證券時報記者表示，隨著我國半導體產業自主可控戰略深入推進，雖然工藝制程一定程度受限，但國內產業鏈仍能通過“適度制程+先進封裝+系統和生態優化”走出一條中國特色半導體發展路徑，這有望降低我國在新一輪AI和先進計算產業競爭中面臨的結構性劣勢和系統性風險。

EDA競爭轉向系統級集成

作為芯片產業最上游，EDA從業者對AI重構芯片設計產業的趨勢感觸頗深。

“從多芯粒到超節點，系統級復雜性前所未有。在AI硬件領域，客戶面臨的不再是單一的芯片設計挑戰，而是Chiplet先進封裝、異構集成、高帶寬存儲、超高速互連、高效電源網絡及AI數據中心架構帶來的系統性風險。這包含了因為散熱考慮不周，導致整機過熱翹曲；電源網絡設計缺陷，導致封裝連接處在高負載下熔斷；缺乏系統級信號管理的視角，導致數千萬美元的流片在組裝后無法點亮等。”芯和半導體創始人、董事長凌峰日前在一場發布會上稱。

凌峰指出，要解決上述問題，EDA廠商需要樹立“系統級集成與協同（STCO）”理念，在計算、網絡、供電、冷卻及系統構架中實現協同設計。

全球EDA三巨頭已用真金白銀并購驗證行業趨勢。2025年，新思科技350億美元收購全球第一大仿真EDA公司Ansys，補齊多物理場仿真能力，強化了從芯片到系統的全鏈路分析能力。

國內AI芯片廠商亦在生態層面積極布局和投入。沐曦股份高級副總裁、首席產品官孫國梁近日在SEMICON論壇上介紹，沐曦構建了統一自研架構下的完整GPU產品矩陣，覆蓋AI訓練、推理、圖形渲染、科學智能等場景，配套的自研軟件棧全面兼容主流生態，并積極推動開源生態建設。

在王笑龍看來，良好的軟件生態對硬件的利用效率提升至關重要，這會加速國產AI芯片從“替代可用”向“自主好用”的進程。例如，DeepSeek、千問等國產大模型出圈背后，是國產AI芯片在利用效率上做了很大提升。

混合鍵合成提升算力核心技術

在硬件層面，AI大算力時代，當單芯片面臨功耗、面積、良率三大瓶頸時，先進封裝已成為新的“摩爾定律”載體。以臺積電的CoWoS為例，每一代都集成更多GPU、更大HBM（高帶寬內存）、更強互連。目前，包括英偉達、AMD在內的AI芯片巨頭，均已通過先進封裝技術實現AI芯片算力的跨等級提升。

在今年SEMICON論壇上，武漢新芯集成電路股份有限公司代工業務處市場總監郭曉超談及產業最新趨勢。他指出，先進封裝市場特別是2.5D/3D領域正快速擴張，行業主流方案已從CoWoS-S向CoWoS-L、SoW及3.5D XDSiP演進，集成規模不斷擴大，混合鍵合是實現高密度互連的關鍵，也是提升算力的核心技術，其中不僅需要工藝突破，更需要設計方法論、材料、設備共同合作。

在國產設備層面，北方華創近日發布12英寸芯片對晶圓（D2W）混合鍵合設備。據悉，該設備聚焦SoC、HBM、Chiplet等3D集成全領域應用對芯片互連的極限要求，突破微米級超薄芯片無損拾取、納米級超高精度對準和無空洞高質量穩定鍵合等關鍵工藝挑戰，實現了芯片納米級對準精度與高速鍵合產能的更優平衡，成為國內率先完成D2W混合鍵合設備客戶端工藝驗證的廠商。

拓荊科技亦在SEMICON論壇上推出3D IC系列，涵蓋熔融鍵合、激光剝離等多款新產品，重點聚焦Chiplet異構集成、三維堆疊及HBM相關應用。

近年來，混合鍵合設備已成為半導體裝備中增速最快的細分領域。市場咨詢公司Yole預測，至2030年，其全球市場規模將突破17億美元，其中D2W混合鍵合設備的年復合增長率預計高達21%。

不過，大型半導體設備廠相關負責人也指出，混合鍵合設備市場增速迅猛，但也面臨對準精度、潔凈環境、翹曲包容等挑戰。同時，混合鍵合不同應用場景對界面材料的選擇存在差異，SiCN（非晶態材料）等介電材料與銅的組合各有優劣，表面形貌、顆粒控制與晶圓翹曲直接影響鍵合良率。三維集成依賴于產業界的通力合作。

超節點技術體系白皮書發布

AI算力擴容的另一條突圍路徑是超節點系統集成，通過高速互連技術，將計算單元從單節點、機柜級超節點（上百AI芯片）擴展至集群級超節點（千萬AI芯片）。超節點與先進封裝的結合，誕生由大量AI芯片、HBM、高速互連網絡和液冷散熱系統構成的“超級計算機”。

國內大廠在超節點領域亦有創新和落地。3月26日，中科曙光在中關村論壇年會上推出世界首個無線纜箱式超節點scaleX40。據介紹，傳統超節點依賴光纖、銅纜互連，普遍存在部署周期長、運維復雜度高、故障點多等痛點。scaleX40采用正交無線纜一級互連架構，實現計算節點與交換節點直接對插，從根源上消除線纜帶來的性能損耗與運維風險。

scaleX40單節點集成40張GPU，總算力超過28PFlops，HBM總顯存超過5TB，訪存總帶寬超過80TB/s，形成高密度算力單元，滿足萬億參數大模型的訓練與推理需求。

中科曙光高級副總裁李斌表示，scaleX40的意義不止于性能提升，更在于重構算力交付邏輯，推動算力從“工程化建設”走向“產品化供給”，大幅降低高端算力的使用門檻與落地成本。

在產業層面，3月29日，由上海人工智能實驗室聯合奇異摩爾、沐曦、階躍星辰等AI產業鏈上下游企業共同完成的《超節點技術體系白皮書》（下稱“白皮書”）正式發布，該白皮書旨在為超節點的規模化落地，解決異構協同難、跨域調度效率低、工程化部署復雜等核心痛點，從產業實踐側提供理論指導。

奇異摩爾認為，未來超節點的價值，將更多體現在能否把計算、存儲、互聯、調度和運行時資源組織成統一協同的系統單元，并在更大規模下維持高帶寬、低時延、高利用率和可持續擴展能力。超節點不再只是“更多加速芯片的組合”，而是決定系統能否在大規模條件下保持有效協同的新型架構單元。