《電子技術(shù)應(yīng)用》
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芯片的設(shè)計(jì)、制造、封裝規(guī)則變了,有利于中國芯片產(chǎn)業(yè)

2022-04-14
來源:互聯(lián)網(wǎng)亂侃秀
關(guān)鍵詞: 芯片 封裝 集成電路

眾所周知,過去的幾十年,芯片產(chǎn)業(yè)一直遵循著摩爾定律走,那就是“集成電路上可以容納的晶體管數(shù)目在大約每經(jīng)過18個月便會增加一倍。”

而基于這個定律,芯片工藝越來越先進(jìn),從28nm到14nm、到10nm、再到7nm、5nm等等,都是為了讓晶體管密度更大,實(shí)現(xiàn)18個月翻一倍。

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但當(dāng)工藝進(jìn)入到5nm后,還要保持住18個月翻一倍,就越來越難了。比如從5nm到3nm就要花2年多時間,而從3nm到2nm,可能2年多時間都不夠。

而從晶體管密度來看,現(xiàn)在18個月實(shí)現(xiàn)不了翻倍了。拿TSMC的工藝來看,5nm時,晶體管的密度是1.73億個每平方毫米,但到了3nm時變?yōu)?.9億個,沒有翻倍吧。而從3nm到到2nm時,晶體管密度為4.9億個,也沒有翻倍了吧。

所以再保持摩爾定律這樣的發(fā)展,明顯是不太可能了,所以芯片廠商們也是另辟蹊徑,用另外的辦法,來推動芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

從現(xiàn)在的情況來看,這個不斷的推動工藝進(jìn)步,讓晶圓管密度增加的邏輯或者說規(guī)則已經(jīng)變了。

一是廠商們以期用更先進(jìn)的封裝技術(shù),來提升芯片的性能,不再唯工藝論。比如TSMC的3D封裝,將兩塊裸芯片(Die)重疊在一起,同樣的工藝,實(shí)現(xiàn)性能翻倍,后續(xù)肯定會發(fā)展到更多塊Die重疊。

而蘋果也推出了這樣的膠水芯片,將兩塊M1 Max拼接在一起,做成了M1 Ultra,直接性能翻倍。

二是用小芯片技術(shù),將不同工藝、不同類型的芯片,通過一定的標(biāo)準(zhǔn)連接在一起。在3月份的時候,英特爾、ARM等10家巨頭成立了小芯片聯(lián)盟,推出了UCle標(biāo)準(zhǔn)。

這個標(biāo)準(zhǔn)允許廠商們將7nm、14nm、28nm等不同工藝,以及不同類型的比如CPU、GPU、DRAM、CMOS等封裝在一起,形成一個大的芯片系統(tǒng),從而提升性能。

而這兩種辦法,對于中國芯片產(chǎn)業(yè)而言,都是一個利好,原因是大家不再一味的追求工藝極限了,而是放緩了腳步,在當(dāng)前工藝下,采取另外的方式來提升性能。

而提升工藝,目前正是我們的最大阻力,但通過3D封裝、UCle等標(biāo)準(zhǔn),將相對成熟的工藝的芯片,封裝在一起,相對而言難度就小了很多,阻力小很多。

這可以讓我們在不那么先進(jìn)的工藝下,也能搞出先進(jìn)性能的芯片出來,這不是有利于我們的芯片產(chǎn)業(yè)是什么?




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