1+1终于能等于2了？华为在尝试的先进封装到底是什么？
上個(gè)月啊，華為開了自家的年度財(cái)報(bào)大會，向大家公布了自己去年一年的營收結(jié)果。
營收 6368 億，同比下降 28.6%。利潤 1137 億，同比增長 75.8%。。。
看起來在好像是華為在被制裁后還給出了一份不錯(cuò)的答卷，但是另一方面吧。。。
所以在發(fā)布會上，被問到和芯片相關(guān)的問題時(shí)，華為的輪值董事郭平說了這么一句話：
“ 解決芯片問題是一個(gè)復(fù)雜的漫長過程需要有耐心，未來我們的芯片方案可能采用多核結(jié)構(gòu)，以提升芯片性能。”
然后沒過幾天，華為就公布了一項(xiàng) “ 芯片堆疊 ” 的專利。
去年的小道消息，居然。。。
雖然這次公布的專利只有一頁，但是關(guān)于華為是否能夠使用 “ 雙芯疊加 ” 的技術(shù)的討論，總算是進(jìn)入到了第二個(gè)階段。
所以。。。現(xiàn)在也是時(shí)候重新來盤一盤這項(xiàng)名叫芯片疊加 —— 或者說“ 先進(jìn)封裝 ”的技術(shù)了。
大家別著急，咱們一步一步慢慢聊。
其實(shí)不是，英特爾在二十年前奔騰 D 的時(shí)代就搞過類似的技術(shù)了，
當(dāng)年還和 AMD 在這方面吵了一波口水架。
以及，這幾年咱們身邊不少的芯片：比如 AMD 的線程撕裂者，Intel 的 12 代酷睿，蘋果的 M1 Ultra。。。
它們多多少少也有用上先進(jìn)封裝工藝，也算是疊加芯片。
所以華為說要搞 “ 雙芯疊加 ”，從芯片制造工藝的角度講，是靠譜的。
不過話說到這里，可能大家還是對芯片疊加 （ 先進(jìn)封裝 ） 的概念一頭霧水。
所以要想繼續(xù)往下說，我們得先介紹一下先進(jìn)封裝的好兄弟—— 先進(jìn)制程。
所謂先進(jìn)制程，其實(shí)就是指的每年最新的芯片制造工藝：前年是 7nm，去年是 5nm。
到了明年估計(jì)該到 3 nm 了。
但是吧。。。這晶體管的體積也不能無限制的縮小。
而且單顆芯片的面積大小又有一定的限制，不能無限制的弄大。
所以，像蘋果 M1 Ultra、AMD 5800X3D 這類把好幾顆小芯片連成一個(gè)整體的“多芯融合”設(shè)計(jì)，被大家給整了出來。
同時(shí)，先進(jìn)封裝的概念也被擺到了臺面上。
所謂先進(jìn)封裝，其實(shí)就是用來“ 提高多個(gè)芯片之間的互訪和溝通能力 ”的技術(shù)。
大家別急，下面我用人話把這句話解釋一遍。
不少小伙伴可能對前些年的顯卡交火還有點(diǎn)印象，在老黃那兒叫SLI。
能讓兩張顯卡同步處理工作。
聽起來和這個(gè) “ 雙芯疊加 ” 是不是有些像。
當(dāng)年這技術(shù)出來的時(shí)候是講的天花亂墜啊，比如說什么可以同步渲染啊，畫質(zhì)增加啊，能夠交替渲染，顯著提升游戲幀率啊。。。
可結(jié)果大家興沖沖的拿過來一嘗試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)提升最大的場景是在用魯大師跑分。
幀率不穩(wěn)定，還有畫面撕裂的問題。。。—— 這別說提升了，能不拖后腿就算好了。
電路板的兩端就好像是隔著十萬大山，兩顆芯片間的信息交換嚴(yán)重受阻。
所以任務(wù)無法分配，交叉驗(yàn)證過程受阻，協(xié)同計(jì)算更是無從談起。
換句話說，以前的雙核芯片就好比是雇了兩個(gè)互不聯(lián)系的秘書 ——誰都以為對方在干活，所以最后沒人在干活。
而先進(jìn)封裝呢，其實(shí)就是把兩顆芯片之間的大山鑿穿，用數(shù)不清的電路把兩顆芯片間的互訪安排了個(gè)明明白白。
每顆核心的任務(wù)也就安排了個(gè)明明白白。
前一陣蘋果大火的 M1 Ultra 就用上了來自臺積電的先進(jìn)封裝工藝，結(jié)果大家也看見了：
兩顆獨(dú)立的 M1 Max 芯片粘在一起，非但沒有像以前的雙核芯片那樣性能極度拉跨，反而幾乎實(shí)現(xiàn)了 1+1 = 2 的性能提升。
可以說，先進(jìn)封裝是在先進(jìn)工藝受阻的情況下，通過“ 多芯融合 ”實(shí)現(xiàn)性能提升的先決條件。
是怎么做到的呢？
過去的芯片和芯片之間想要互相溝通，需要把它們插到電路板上才行。
而先進(jìn)封裝就不一樣了，不需要繞這么多花花腸子。
別看目前的先進(jìn)封裝工藝有三星的FOSiP I/X/R/H-Cube，臺積電的整合3DFabric，其中包括InFo-PoP/oS，InFo_SoW，CoWoS-S，SoIC。英特爾的EMIB，F(xiàn)overos，F(xiàn)overos Omni/Direct，還有英飛凌的Fan-out等等等等。
但其實(shí)它們的目的都是一樣的：就是讓芯片們面對面貼貼！
這樣的好處毋庸置疑，芯片貼貼互聯(lián)，信號之間傳輸?shù)?strong>路徑更短，通訊頻率更高，芯片總體積更小，不用再像以前那樣，走又慢又堵的 PCB 板才能通訊了。
這里就拿臺積電的 CoWoS-R 來舉個(gè)例子。
其中的 CoWoS 是基板 疊晶圓 再疊芯片（ Chip-on-Wafer-on-Substrate ） 的意思，后面的 R 是指圖中的有機(jī)基板中間層（ RDL Interposer ） 。
在這個(gè)封裝中，相當(dāng)于在芯片底下的有機(jī)基板中間層里鑿穿了一大條地鐵網(wǎng)絡(luò)，讓跨芯片的數(shù)據(jù)溝通變得非常的順暢。
只要這 “地鐵網(wǎng)絡(luò)” 修的到位，就相當(dāng)于就是在原有制程不變、單芯片大小不變的情況下，翻倍了晶體管的數(shù)量，也實(shí)現(xiàn)了最終目標(biāo)—— 獲得更出色的芯片性能。
欸不過吧，話又說回來了。
咱們都知道芯片生產(chǎn)是一個(gè)牽一發(fā)而動(dòng)全身，高度耦合的行業(yè)，這先進(jìn)封裝看起來好處多多，可又有哪些代價(jià)呢？
嗯。。。首先，新工藝嘛。
對生產(chǎn)和研發(fā)他們的工廠來說，自然是又貴又難。
而且吧，先進(jìn)封裝生產(chǎn)出來的雙核心處理器并不一定適合所有形態(tài)的電子設(shè)備。
因?yàn)殡m然先進(jìn)封裝解決了兩顆芯片同時(shí)運(yùn)行性能拉跨的問題，做到了 1+1 ≈ 2。
但是先進(jìn)封裝多顆芯片卻是徹底反著來的：我不是用更先進(jìn)的工藝換性能，而是用更大的芯片規(guī)格換性能。
在性能(不一定能)翻倍的同時(shí)，兩顆芯片產(chǎn)生的功耗和發(fā)熱，卻可能是 1+1 > 2。
又大又熱又費(fèi)電，這就和手機(jī)廠商們的目標(biāo)有些背道而馳了。
所以以往多芯封裝的產(chǎn)品大多見于臺式機(jī)、服務(wù)器這種不需要考慮續(xù)航的設(shè)備；蘋果的 M1 Ultra 也是給了插電的 Mac Studio，而非用電池的 MacBook。
假如說，華為真的要采用雙芯疊加的先進(jìn)封裝，那么大概率首批采用的設(shè)備也是鯤鵬系列臺式機(jī)，而不是麒麟手機(jī)處理器。
不然那個(gè)發(fā)熱和續(xù)航不見得會很好看。。。
但是，雖然我覺得華為的手機(jī)不見得會上雙芯封裝的處理器，可是大家別忘了，先進(jìn)封裝工藝的范圍可不僅限于把兩顆 CPU 粘在一起。
還可以給 CPU貼貼上一些 “ 有意思 ” 的東西。
就比方說——AMD 即將發(fā)布的 5800X3D 先進(jìn)封裝處理器，里面的 CPU 核心還是只有一顆，真實(shí)性能跑分沒比以前的 5800X 強(qiáng)多少。
比隔壁的英特爾 i7 都差了一大截。
但是它打游戲的幀數(shù)暴漲，能跟理論性能強(qiáng)了一圈的 i9 打的有來有回。
向左滑動(dòng)
就是因?yàn)?AMD 通過先進(jìn)封裝工藝，把 CPU 內(nèi)核和緩存芯片貼在了一起。
反映到實(shí)際場景中，就是降低了游戲掉幀和卡頓的概率 —— 因?yàn)?CPU 讀取指令和輸出結(jié)果的環(huán)節(jié)變得更順暢了。
恩。。。這種先進(jìn)封裝的路線，說不定才是華為真正想采用的。
不過話又說回來了，雖然先進(jìn)封裝是一項(xiàng)解決制程工藝精度不足的好技術(shù)。
假如華為用好了，14 nm 的芯片打 7 nm，7 nm 的打 5 nm 并非是一句空氣。
可是，費(fèi)力折騰先進(jìn)封裝的前提是“工藝受限”，這是一切問題的根源。
所以要我說，我不想看華為拿 14 nm 的芯片打別家 7 nm 的芯片。
作為一個(gè)“ 芯片攪局者 ”，再造出一款像麒麟 9000 這樣的神 U。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的1+1终于能等于2了？华为在尝试的先进封装到底是什么？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： 直升机能空中接住火箭？一家航天公司做到了
- 下一篇： 浙江将建成全省“1小时交通圈” 湖杭铁路