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最近一段时间,国际芯片市场上可谓是风云变化,一边是全球芯片的需求量和价格都出现了暴跌的情况,另外一边则是台积电、三星等芯片制造的龙头企业在顶尖芯片制造方面的技术突破。虽然很多人都认为,几年时间之内芯片能效翻倍,价格下跌的摩尔定律已经不再适用,但是目前人类在芯片领域的技术突然依然没有停止。
近期,许多关于芯片领域的消息都不断传出,三星、台积电突破了3nm工艺并且正在规划和研究2nm工艺和1.4nm工艺。华为和苹果都在3D芯片堆叠技术领域取得了重大的突破。这也引起了很多人对芯片领域的讨论。
很多人都认为,未来芯片技术的发展将会有多个方面,除了上述所提到了传统芯片领域和3D芯片堆叠技术之外,3D封装技术也被很多人热议,认为是芯片技术发展的重要方向之一。
3D封装技术突破极限
台积电是全球芯片代工龙头企业之一,其技术在全球范围之内都是顶尖领先的水平,台积电一直以来都在追求芯片极致的能效,并且也取得了不少的技术突破。然而随着芯片技术的不断发展,想要继续取得突破,获得更高的能效,也逐渐变得愈发困难。于是全球各大芯片厂商都将目光放在了其他一些地方,台积电也不例外。
为了能够提高芯片的能效,台积电研发出了芯片3D封装技术,通过这一技术可以让芯片当中蕴含更多的晶体管,以此来提升芯片的能效。台积电将3D封装技术运用在了7nm芯片上面,就使得该芯片的能效远远超过普通的7nm芯片,虽然无法和5nm芯片相比较,但是也提升很大一部分的芯片能效,降低了成本。
例如,英国芯片公司发布的cpu产品Bow,相比较于上一代的产品而言,在性能方面就提升了40%左右,而消耗则是降低了16%。可以说,这一款cpu产品使用了3DWoW晶圆堆叠技术之后,能效获得了极大的提升。
负责Bow生产的代工厂就是台积电,从这一款cpu的性能提升以及能耗降低等方面来看,台积电采用的并不是传统的工艺,而是使用了台积电的7nm相关工艺。不仅如此,这一款芯片之所以能够实现如此之大的技术提升,和生产这一款芯片时候使用的3D WoW硅晶圆堆叠技术有着密不可分的联系。
目前,台积电是全球范围之内,第一个使用这一项工艺的企业,而这一款芯片在性能方面的提升也证明了一件事,芯片的性能提升主要依赖于芯片工艺,但是也会受到其他方面的影响,例如芯片封装。除了从芯片工艺方面入手之外,从芯片封装等领域实现技术突破,也能够获得能效方面的提升。或许在工艺方面受到阻碍的当下,封装技术也是突破主要方向之一。
当有了这项技术的支持,大家也看到了更多的,其中突破最大的还是Bow IPU封装晶体管数量的迅猛增加,现在更是超过了600亿个晶体管,这样的提升速度简直令人瞠目。
根据目前透露出的消息来看,本次Bow IPU能够有如此大的进步,主要是和芯片技术的发展有着不可分割的关系,能效的提升主要使用的是3D封装技术,晶体管数量达到前所未有的模。
3D堆叠技术或将是芯片发展的另一重要突破
芯片3D封装技术能够让芯片容纳更多的晶体管,从而在没有实现芯片技术突破的前提之下,实现芯片能效的进步。而能够实现之一目的的,除了芯片3D封装技术之外,还有芯片3D堆叠技术。
华为在芯片堆叠技术方面也取得了不小的进展,已经能够将两块14nm的芯片堆叠在一起,发挥出7nm芯片的能效。在芯片技术突破愈发困难的当下,无论是芯片堆叠技术还是芯片3D封装技术都十分重要。
写在最后:虽然传统芯片领域的技术突破仍然在进行当中,但是从台积电和三星在3nm工艺方面取得的进展来看,想要实现传统领域的芯片技术突破已经愈发困难了。人类想要获得更高性能的芯片,在短时间之内可以采取芯片3D堆叠技术以及芯片3D封装技术来解决,因此3D封装技术的突破,很有可能帮助人类获得更高的芯片性能。对此你们是怎么看的呢?