1+1终于能等于2了？华为在尝试的先进封装到底是什么？

上个月，华为举行了自己的年度财务报告发布会，并公布了去年的收入结果。

营收6368亿，同比下降28.6%利润1137亿，同比增长75.8%

看来华为被制裁后给了一个很好的答案，但另一方面

我们都知道它失去了什么。

所以在发布会上，华为轮值董事郭萍是这样说的:

解决芯片问题是一个复杂而漫长的过程，需要耐心未来我们的芯片方案可能会采用多核结构来提高芯片性能

然后几天后，华为宣布了一个堆叠芯片专利。

去年的八卦，不可思议

虽然这次公布的专利只有一页，但是华为能否使用双核叠加技术的讨论终于进入了第二阶段。

因此...现在是重新开始的时候了这叫筹码堆积mdashmdash或者高级包装技术

是新概念吗真的能达到14 nm工艺制造7 nm芯片的效果吗

大家不要担心我们一步一步来说

gt，/芯片叠加，新概念。

事实上，英特尔公司在20年前的奔腾D时代就制造了类似的技术，

这方面我也和AMD有过口角。

而且，最近几年来，我们身边有很多芯片:例如，AMD的Thread Ripper，英特尔的第12代Core，苹果的M1 Ultra

它们在先进的封装技术中也或多或少有用，可以看作是叠加芯片。

所以华为说搞双核叠加从芯片制造工艺来看，是可靠的。

但是在这一点上，可能大家还是对筹码叠加的概念比较困惑。

所以要想继续，首先要介绍高级包装的好兄弟mdashmdash先进的工艺。

所谓先进制造工艺，其实是指每年最新的芯片制造工艺:前年7nm，去年5nm。

估计明年会达到3 nm。

但是...这种晶体管的体积不可能无限缩小

而且单个芯片的面积在某种程度上是有限的，不可能无限放大。

所以，比如苹果M1 Ultra，AMD 5800X3D，把几个小芯片连成一个整体，多核融合设计，由大家来整体。

与此同时，高级包装的概念也被提上了台面。

所谓高级包装，其实是用于提高多芯片间的互访和通信能力技术。

大家不要担心让我用人类的语言来解释这句话

很多朋友可能对前几年显卡之间的交火还有些印象，在老黄那里叫SLI。

可以让两个显卡同步工作。

听起来像这样双核叠加是不是有点像。

当年这个技术出来的时候，到处都是炒作，什么可以同步渲染，可以提高画质，可以交替渲染，可以显著提高游戏帧率

结果大家都兴奋地接过来试了试发现提升最大的场景是和鲁大师跑分

帧率不稳定，画面撕裂mdashmdash先不说升职，就说不拖后腿吧

问题出在芯片之间的互联能力上:电路板两端仿佛隔着十万座大山，两个芯片之间的信息交流严重受阻。

因此，任务无法分配，交叉验证过程受阻，协作计算无从谈起。

换句话说，以前的双核芯片就像雇了两个不相干的秘书mdashmdash大家都以为对方在工作，所以最后谁也没在工作。

反而效率还不如只有一个核心。

高级封装实际上是在两个芯片之间凿穿了大山，用无数的电路安排了两个芯片之间的互访。

每个核心的任务都安排得很清楚。

前阵子苹果火的M1 Ultra用了TSMC的先进封装技术，结果大家都看到了:

两个独立的M1 Max芯片粘在一起，而不是之前双核芯片的极限性能拉伸，几乎实现了1+1 = 2的性能提升。

可以说高级包装是实现的，多核融合实现性能改进的先决条件。

gt，/太神奇了

事情是怎么做的。

在过去，芯片需要插入电路板才能相互通信。

但是高级包装就不一样了，没必要缠那么多花里胡哨的肠子。

别看现在的封装技术很先进，比如三星的FOSiP I/X/R/H—Cube，TSMC的integrated 3DFabric，包括InFo—PoP/oS，InFo_SoW，CoWoS—S，SoIC英特尔的EMIB，Foveros，Foveros Omni/Direct，英飞凌的Fan—out等

但其实他们的目的都是一样的:让芯片面对面粘着！

这样做的好处是毋庸置疑的芯片互连，信号之间的传输路径更短，通信频率更高，芯片的总体积更小不再需要像以前一样通过缓慢和阻塞的PCB板进行通信

以TSMC的CoWoS—R为例。

CoWoS表示衬底堆叠晶圆堆叠芯片，R表示图中的有机衬底夹层。

在这种封装中，相当于在芯片下的有机基板中间层凿了一个很大的地铁网，使得跨芯片的数据通信非常顺畅。

只要这个地铁修复到位，相当于晶体管数量翻倍，达到终极目标mdashmdash获得更好的芯片性能。

但是，话说回来。

众所周知，芯片生产是一个高度耦合的行业这种高级包装看似好处多多，但代价是什么呢

gt，/，高级你带了什么。

嗯首先，新技术

生产和发展他们的工厂自然是又贵又难。

而且先进封装生产的双核处理器不一定适合各种电子设备。

高级封装虽然解决了两个芯片同时运行的性能跨越问题，但实现了1+1渐近，2。

但是多芯片的高级封装完全反过来:我不是为了性能而使用更高级的技术，而是为了性能而使用更大的芯片规格。

性能翻倍的同时，两个芯片产生的功耗和热量可能是1+1gt，2。

又大又热又耗电，与手机厂商的目标背道而驰。

所以过去多核封装的产品多见于台式电脑和服务器，不需要考虑续航苹果公司的M1超也被授予插电式Mac Studio，而不是电池供电的MacBook

如果华为真的要采用双核叠加的高级封装，那么第一批设备大概率会是鲲鹏系列台式机，而不是麒麟手机处理器。

不然发热和续航就不好看了

不过，虽然我不认为华为的手机一定会配备双核封装处理器，但是我们不要忘记，先进封装技术的范围并不仅限于把两个CPU粘在一起。

也可以在CPU上粘贴一些有趣的事情。

比如mdashmdashAMD即将推出的5800X3D高级封装处理器依然只有一个CPU核心，真实性能并不比之前的5800X好多少。

比隔壁英特尔i7差很多。

但是它玩的帧数暴涨，可以和i9来回玩，理论性能很强。

向左滑动

是因为AMD通过先进的封装技术把CPU核心和缓存芯片粘在了一起。

CPU到闪存的连接密度是传统封装技术的200倍。

体现在实际场景中，就是降低游戏掉线和卡顿mdash的概率，mdash因为CPU读取指令和输出结果之间的链接变得更加顺畅。

嗯嗯这种先进的封装路线可能才是华为真正想采用的

不过话说回来，虽然先进封装是解决制造过程中精度不足的好技术。

如果华为利用好了，14 nm芯片打7 nm和7 nm芯片打5 nm不是一口气。

但是，纠结高级包装的前提是技术受限这是所有问题的根源。

所以，要我说，我不希望看到华为用14 nm芯片打败其他7 nm芯片。

我希望看到的是，华为能像它的朋友一样，使用半导体行业的最新技术。

作为一个showstopper的芯片并且再造一个麒麟9000这样的神U。

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