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所谓的芯片堆叠技能终究是什么?

2022-04-30 17:43:30 | 作者:bob球彩

  “芯片堆叠”这个词最近常常听到,在前段时刻苹果举办线上发布会时推出了声称“史上最强”的

  M1 ultra 将两枚 M1 Max 中躲藏的芯片间互连模块(die-to-die connector)经过技能手段整合在一起,苹果将其称之为“Ultra Fusion”架构,具有 1 万多个信号点,互连带宽高达 2.5TB/s,并且推迟、功耗都非常低。

  经过这种办法组合而成的 M1 Ultra,标准基本上是 M1 Max 的翻倍。同样是选用了 5nm 制作工艺,但 M1 Ultra 的晶体管数量却高达 1140 亿个,一致内存最高到达 128GB,总带宽 800GB/s。

  据了解,堆叠技能也可以叫做 3D 堆叠技能,是运用堆叠技能或经过互连和其他微加工技能在芯片或结构的 Z 轴方向上构成三维集成,信号衔接以及晶圆级,芯片级和硅盖封装具有不同的功用,针对包装和可靠性技能的三维堆叠处理技能。

  该技能用于微体系集成,是在片上体系(SOC)和多芯片模块(MCM)之后开发的先进的体系级封装制作技能。

  在传统的 SiP 封装体系中,任何芯片仓库都可以称为 3D,因为在 Z 轴上功用和信号都有扩展,不管仓库坐落 IC 内部仍是外部。

  现在,3D芯片技能的类别包含:根据芯片堆叠的 3D 技能,根据有源 TSV 的 3D 技能,根据无源 TSV 的 3D 技能,以及根据芯片制作的 3D 技能。

  值得一提的是,上一年华为就曾被曝出“双芯叠加”专利,这种办法可以让 14nm 芯片经过优化后比肩 7nm 功能。但其时曝光的这种经过堆叠的办法与苹果的“Ultra Fusion”架构仍是有所不同。

  或许有很多人了解双芯片堆叠是指将两颗独立芯片进行物理堆叠的办法去完结功能打破,其实这是非常严峻的过错,假如单单依托物理堆叠,那么会有非常多的坏处无法处理。

  例如兼容性,稳定性,发热操控这些都是无法经过物理堆叠来处理问题的,在规划思路上面就会走上岔路,因小失大也毫无意义。

  双芯叠加层级运用于规划和出产初期,也便是说在规划过程中将本来的一颗芯片规划成双层芯片然后运用自己一起的技能,来将这两层芯片封装在一颗芯片中,经过同步信号办法与一些其他办法就可以激活双层芯片一起发力,然后完结芯片功能打破。

  所以说一个物理层堆叠,一个规划之初就开端改动规划思路,这是彻底不同的两个办法。

  因而,尽管同样是指双芯片组合成单个主芯片,但苹果与华为可以说是两种天壤之别的办法。不管怎样,双芯片组合带来的成果必定是 1+1>1,但不必定等于 2。

  当然,不管是华为的双芯叠加技能仍是苹果的 Ultra Fusion 架构,在其时芯片工艺水平开展挨近极限的情况下,“双芯堆叠”规划的办法不失为一种好的挑选。

  从理论上来说,两颗芯片可以将使命分工处理,构成更强的运转功率,而其间要点所需求处理的,无非便是功耗、信号同步、数据流协同处理等方面的问题。

  在前不久举办的华为 2021 年成绩发布会上,华为轮值董事长郭平表态称,未来华为可能会选用多核结构的芯片规划计划,以进步功能。

  一起,选用面积换功能,用堆叠换功能,使得不那么先进的工艺也能持续让华为在未来的产品里边,可以具有竞争力。

  在上一年 12 月,华为公司还出资 6 亿元建立了一家电子制作的全资子——华为精细制作有限公司,运营范围为光通讯设备制作,光电子器材制作,电子元器材制作和半导体分立器材制作。

  其时就有内部人士称,该公司具有必定规划的量产和小批量试制(才干),但首要用于满意自有产品的体系集成需求。

  “不出产芯片,首要是部分中心器材、模组、部件的精细制作。”一起,运营范围中提及的“半导体分立器材”首要是分立器材的封装、测验。如此来看,华为关于芯片堆叠道路早有明晰的规划,或许现已投入制作环节。

  此外,从华为将海思列为了一级部分的严重事务架构调整来看,这预示着其战略重心的重新装备。

  在曩昔适当长的一段时刻里,海思仅仅华为 2012 实验室下面的一个部分,最高端的产品也都是自用。

  现在,华为将海思列为一级事务部分,在很大程度上预示着,未来华为的芯片产品,将从“部分商用”调整为“全面商用”,华为也将持续加大在芯片范畴的人才投入和技能投入。

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