Chiplet小芯片技术与芯片堆叠技术是华为的救命稻草吗?
2022年8月,国际巨头华为、AMD、英特尔积极布局Chiplet并推出相关产品,与此同时,科技巨头们还共同成立了Chiplet标准联盟,正式推出了通用Chiplet的高速互联标准"UCIE"。
这则旧闻本身没什么可说的,但是跟一个笑话一起说就有点意思了。说一个人需要100度的热水,但是他只有两杯50度的,但是他灵机一动把两杯水倒在一起就得到了100度的热水。这个笑话是华黑笑话华为的芯片堆叠技术。2021年5月份的时候,华为将"双芯叠加"的专利进行了公开,并表示用两个14nm芯片采用堆叠技术达到类似7nm功能。这个芯片堆叠技术与Chiplet小芯片技术关系很紧密。
Chiplet就是将一个单颗SOC芯片的功能拆分成众多小芯片(Chiplet die),然后运用高级封装技术(2.5D/3D/Fanout等)在一个封装里重组成一个庞大复杂的系统,以此降低芯片总成本。
小芯片技术示意
芯片堆叠技术也可以叫做 3D 堆叠技术,是利用堆叠技术或通过互连和其他微加工技术在芯片或结构的 Z 轴方向上形成三维集成,信号连接以及晶圆级,芯片级和硅盖封装具有不同的功能,针对包装和可靠性技术的三维堆叠处理技术。
芯片堆叠技术示意
通俗的说,小芯片技术是将一个大芯片拆开成几个功能相对简单的小芯片,然后通过封装技术来把小芯片封装成为一个大芯片,从而解决芯片设计和制造的问题。通常这个Chiplet技术,封装时都要采用芯片堆叠技术。上海微电子装备集团22年2月份研发的中国首台2.5D/3D先进封装光刻机正式交付,可用于3D堆叠技术。
苹果的M1 Ultra就是类似的技术。M1 Ultra 是 苹果芯片的又一个游戏规则改变者,它将再次震撼 PC 行业。苹果的"UltraFushion"其实就是Die to Die Connection,就是在芯片设计时在同一个封装里面使用多枚硅片,并且在其中设计极其高速的互联通道,使得这两块硅片可以形同一块芯片一样共同工作。
苹果M1
迄今为止,只有少数供应商开发和制造了基于chiplet的设计,为了更广泛地采用这项技术,几个关键的部分已经到位,鉴于在高级节点开发芯片的成本不断上升,业界比以往任何时候都更需要这种chiplet模型。
据悉华为正与友商协调技术能力共同开发新的chiplet技术,寻找能够打破美国制裁的方案,但这些方案尚不成熟。华为不但在chiplet技术上投入精力,同时还在光刻机等其他数个相关领域发力。
chiplet小芯片技术与芯片堆叠技术不会是华为的救命稻草,更像是华为这条船上木板。这条船终将载着中国的希望驶向远方。
芯片工艺流程