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      芯片的設計、制造、封裝規則變了,有利于中國芯片產業

      時間:2022-4-15 10:46:00
      摘要: 眾所周知,過去的幾十年,芯片產業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目在大約每經過18個月便會增加一倍?!?

      眾所周知,過去的幾十年,芯片產業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目在大約每經過18個月便會增加一倍?!?/p>

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

      芯片的設計、制造、封裝規則變了,有利于中國芯片產業

      但當工藝進入到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,現在18個月實現不了翻倍了。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時變為2.9億個,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。

      芯片的設計、制造、封裝規則變了,有利于中國芯片產業

      所以再保持摩爾定律這樣的發展,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,來推動芯片產業的發展。

      從現在的情況來看,這個不斷的推動工藝進步,讓晶圓管密度增加的邏輯或者說規則已經變了。

      一是廠商們以期用更先進的封裝技術,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,實現性能翻倍,后續肯定會發展到更多塊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。

      芯片的設計、制造、封裝規則變了,有利于中國芯片產業

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

      這個標準允許廠商們將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,從而提升性能。

      而這兩種辦法,對于中國芯片產業而言,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,在當前工藝下,采取另外的方式來提升性能。

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      而提升工藝,目前正是我們的最大阻力,但通過3D封裝、UCle等標準,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的工藝下,也能搞出先進性能的芯片出來,這不是有利于我們的芯片產業是什么?

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