芯片的發(fā)展，已經(jīng)成為了制約行業(yè)發(fā)展的短板，無論是產(chǎn)能還是技術(shù)，都是容易被“卡”的關(guān)鍵點(diǎn)。從汽車芯片，到電視芯片再到手機(jī)芯片，都處處受限，根本原因就只是沒有光刻機(jī)，沒有技術(shù)嗎?顯然不是這么簡單。
以手機(jī)芯片為例，同樣是2021年12月份發(fā)布的4nm手機(jī)CPU：聯(lián)發(fā)科9000和高通驍龍8 gen1，兩者的差異大嗎?
天璣9000是采用了1顆超大核Cortex-X2主頻(3.05GHz)+3顆大核Cortex-A710主頻(2.85GHz)+4顆小核Cortex-A510主頻(1.8GHz)。
驍龍8 gen1則是跟天璣9100同樣的架構(gòu)，不過在大核上的主頻有所下降到了2.5GHz。不過在GPU方面，驍龍可以提供8K的視頻拍攝，顯然要略強(qiáng)于天璣9100，在跑分上兩者不相上下，畢竟各有所長。但是，從國內(nèi)手機(jī)發(fā)行的節(jié)奏來看，兩者的“認(rèn)可度”有著巨大的差異，無論聯(lián)發(fā)科CPU的跑分如何趕超，也無法得到一線甚至二線手機(jī)品牌的認(rèn)可，這是為什么?
要知道，聯(lián)發(fā)科也是由臺積電加工，而甚至高通還找三星加工出過一些工藝上的問題。顯然，背后的原因并非是工藝和技術(shù)的問題，在底層架構(gòu)指令不變的情況下，大家都搶著首發(fā)高通芯片，哪怕芯片不足也要排隊(duì)等待，其原因在于高通的商業(yè)模式。
來看一組財報數(shù)據(jù)：在2021財年，高通公司營收約為336億美元，凈利潤約90億美元，其中CDMA收入270億美元，技術(shù)授權(quán)收入63億美元。
為什么大家都得用高通?CDMA引進(jìn)國內(nèi)之后，高通就開始了其專利費(fèi)、高通稅、專利反授權(quán)等各種附加收費(fèi)，不僅僅聯(lián)通、移動和電信深受其影響，連小米、OV等手機(jī)廠商同樣在其專利阻塞影響之下。甚至有部分專利到期后，高通利用捆綁方式，把幾個過期專利和在期專利一起打包，以此來達(dá)到其過期專利依舊收費(fèi)的效果。
另外高通要求使用高通CDMA標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，需要向高通進(jìn)行技術(shù)的授權(quán)。這個授權(quán)是無償?shù)?，這樣會帶來什么影響呢?高通自己不生產(chǎn)手機(jī)，也不生產(chǎn)成品硬件，但是這種授權(quán)使得高通公司擁有了龐大的技術(shù)鏈，曾經(jīng)小米把手機(jī)市場推向印度，但是最初由于紅米沒有用高通芯片而被愛立信所阻，后來用了高通芯片之后，高通通過反授權(quán)，讓小米沒有了技術(shù)授權(quán)的后顧之憂。這就是拿著別人的專利，來反向授權(quán)給同產(chǎn)業(yè)鏈的其他企業(yè)，讓高通系越來越龐大，也讓很多企業(yè)越來越離不開高通。
多芯片封裝方面，從水平排列封裝，到三維疊加封裝，再到多維異構(gòu)封裝。所謂的多維封裝，就是相對于二維封裝來說的。二維封裝是讓多個芯片并列擺放，芯片越多，封裝出來的產(chǎn)品越大，在電路板上非常占用空間。為了減少尺寸就會用到多維封裝，就是把芯片摞起來，不增加面積，只增加厚度。大家千萬不要以為立體封裝就是把幾個芯片摞在一起就可以了。摞在一起的芯片怎樣散熱，線路怎樣連接，如何減少厚度，相互之間怎樣減少干擾，都是需要考慮的問題。
其實(shí)，三維疊加封裝主要應(yīng)用在結(jié)構(gòu)比較簡單的存儲芯片領(lǐng)域，更復(fù)雜的芯片需要更復(fù)雜的封裝方式，也就是多維異構(gòu)封裝。
所謂的異構(gòu)封裝，就是把不同生產(chǎn)工藝甚至不同材料的芯片封裝在一起的技術(shù)，主要應(yīng)用于系統(tǒng)級芯片的封裝。所謂系統(tǒng)級芯片，我們拿手機(jī)芯片來舉例，手機(jī)芯片已經(jīng)不再是傳統(tǒng)意義上的CPU，而是把CPU、GPU、AI芯片、內(nèi)存、甚至通信芯片、電源控制芯片等整合到一起的系統(tǒng)級芯片。這些芯片本身并不是一起生產(chǎn)出來的，生產(chǎn)工藝不一樣，甚至生產(chǎn)材料都不一樣，能不能有機(jī)整合到一起，就看封裝的水平了。
有的朋友可能會問了，臺積電那么厲害，為啥不直接把這些芯片整合生產(chǎn)出來，非要切成一片一片再封裝呢?首先，芯片越復(fù)雜，生產(chǎn)流程越復(fù)雜，生產(chǎn)成本越高。同樣的芯片放到一個晶圓上生產(chǎn)，不同的核心放到不同的批次上生產(chǎn)，效率更高，成本更低。其次，芯片生產(chǎn)特別強(qiáng)調(diào)良率，也就是合格率。所有的芯片代工廠都無法做到良率百分百，而且芯片越大越復(fù)雜，良率越低。顯然把多核芯片拆開來生產(chǎn)，要比整合到一起生產(chǎn)更劃算。既然拆開來生產(chǎn)，就必須要再整合在一起，封裝的重要性就體現(xiàn)出來了。
多說一句，有些功率芯片，使用三代半導(dǎo)體技術(shù)，用砷化鎵、氮化鎵或碳化硅來生產(chǎn)，并不能跟硅基芯片一起生產(chǎn)，就算是整合的時候，也不是簡單摞起來就行了，必須要考慮材料的兼容性，還要綜合考慮導(dǎo)熱散熱問題和線路連接問題，這對封裝技術(shù)提出了比較高的要求。
講了這么多，大家也應(yīng)該明白了，所謂的多維異構(gòu)封裝，并不是中國公司獨(dú)創(chuàng)的，而是業(yè)內(nèi)的通用做法。大家千萬不要以為臺積電不會封裝，臺積電能提供從芯片設(shè)計到芯片封裝測試的全部服務(wù)，只不過最拿手的還是芯片生產(chǎn)環(huán)節(jié)，因?yàn)槟鞘悄壳盀橹棺畈豢商娲沫h(huán)節(jié)。臺灣的芯片產(chǎn)業(yè)，就是從封裝開始的，后來才逐漸涉足芯片制造。臺灣省在芯片封裝行業(yè)基礎(chǔ)雄厚，技術(shù)領(lǐng)先，并非大陸公司可以輕易超越的。
至于說，多維異構(gòu)封裝技術(shù)能替代芯片工藝的不斷提升，成為芯片生產(chǎn)行業(yè)下一步的發(fā)展方向，這一點(diǎn)是有一定道理的。隨著芯片制程工藝的不斷提高，芯片中的晶體管越做越小，生產(chǎn)難度越來越大，量子隧穿效應(yīng)帶來的功耗增加越來越明顯，提高工藝制程帶來的收益，將會小于改進(jìn)封裝工藝帶來的收益。所以，近幾年芯片封裝領(lǐng)域的產(chǎn)值增加速度非?？?，平均超過了10%。
近日，長電科技在互動平臺表示，公司已可以實(shí)現(xiàn)4nm手機(jī)芯片封裝，以及CPU、GPU和射頻芯片的集成封裝，在先進(jìn)封裝技術(shù)方面再上臺階。
去年7月，長電科技發(fā)布XDFOI多維先進(jìn)封裝技術(shù)，該技術(shù)能夠?yàn)楦呙芏犬悩?gòu)集成提供全系列解決方案，也為此次攻克4nm先進(jìn)工藝制程封裝技術(shù)打下基礎(chǔ)。
據(jù)了解，諸如4nm等先進(jìn)工藝制程芯片，在封測過程中往往面臨連接、散熱等挑戰(zhàn)。因此，在先進(jìn)制程芯片的封裝中，多采用多維異構(gòu)封裝技術(shù)。長電科技介紹，相比于傳統(tǒng)的芯片堆疊技術(shù)，多維異構(gòu)封裝的優(yōu)勢是可以通過導(dǎo)入中介層及其多維結(jié)合，來實(shí)現(xiàn)更高密度的芯片封裝，同時多維異構(gòu)封裝能夠通過中介層優(yōu)化組合不同密度的布線和互聯(lián)達(dá)到性能和成本的有效平衡。
此前，長電科技首席技術(shù)長李春興曾公開表示：“摩爾定律前進(jìn)趨緩，而信息技術(shù)的高速發(fā)展和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速普及激發(fā)了大量的多樣化算力需求，因此，高效提高芯片內(nèi)IO密度和算力密度的異構(gòu)集成技術(shù)，被視為先進(jìn)封裝技術(shù)發(fā)展的新機(jī)遇?！?/p>
今天，博主@數(shù)碼閑聊站爆料，OPPO Reno8系列有三款機(jī)型，小杯搭載聯(lián)發(fā)科天璣1300，中杯搭載驍龍7 Gen1，大杯搭載聯(lián)發(fā)科天璣8100。
其中中杯是OPPO Reno8，型號為PGAM10，該機(jī)會首發(fā)驍龍7 Gen1處理器，這顆芯片將在本月正式登場。
和驍龍778G對比，驍龍7 Gen1升級為4nm工藝制程，這是高通旗下第二款4nm手機(jī)芯片(第一款是驍龍8 Gen1)。
這顆芯片由4顆大核和4顆小核組成，大核為ARM Cortex A710，CPU主頻為2361MHz，小核為ARM Cortex A510，CPU主頻為1804MHz，GPU為Adreno 662。
跑分方面，驍龍7 Gen1單核成績?yōu)?12，多核成績?yōu)?385，與高通驍龍778G跑分相差不大，首發(fā)這顆芯片的OPPO Reno8系列可能會在本月正式發(fā)布。
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