芯片的發(fā)展,，已經(jīng)成為了制約行業(yè)發(fā)展的短板,，無(wú)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(méi)有光刻機(jī),，沒(méi)有技術(shù)嗎?顯然不是這么簡(jiǎn)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(guò)在大核上的主頻有所下降到了2.5GHz,。不過(guò)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(zhǎng),。但是，從國(guó)內(nèi)手機(jī)發(fā)行的節(jié)奏來(lái)看,，兩者的“認(rèn)可度”有著巨大的差異,，無(wú)論聯(lián)發(fā)科CPU的跑分如何趕超，也無(wú)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(tái)積電加工，而甚至高通還找三星加工出過(guò)一些工藝上的問(wèn)題,。顯然,，背后的原因并非是工藝和技術(shù)的問(wèn)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(lái)看一組財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)：在2021財(cái)年,，高通公司營(yíng)收約為336億美元，凈利潤(rùn)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(guó)內(nèi)之后,，高通就開(kāi)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(dòng)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(gè)過(guò)期專利和在期專利一起打包,，以此來(lái)達(dá)到其過(guò)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(gè)授權(quán)是無(wú)償?shù)模@樣會(huì)帶來(lái)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(chǎng)推向印度，但是最初由于紅米沒(méi)有用高通芯片而被愛(ài)立信所阻,，后來(lái)用了高通芯片之后,，高通通過(guò)反授權(quán)，讓小米沒(méi)有了技術(shù)授權(quán)的后顧之憂,。這就是拿著別人的專利,，來(lái)反向授權(quán)給同產(chǎn)業(yè)鏈的其他企業(yè)，讓高通系越來(lái)越龐大,，也讓很多企業(yè)越來(lái)越離不開(kāi)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(duì)于二維封裝來(lái)說(shuō)的。二維封裝是讓多個(gè)芯片并列擺放,，芯片越多,，封裝出來(lái)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(huì)用到多維封裝,，就是把芯片摞起來(lái)，不增加面積,，只增加厚度,。大家千萬(wàn)不要以為立體封裝就是把幾個(gè)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(wèn)題,。
其實(shí)，三維疊加封裝主要應(yīng)用在結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)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(jí)芯片的封裝。所謂系統(tǒng)級(jí)芯片,，我們拿手機(jī)芯片來(lái)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(jí)芯片,。這些芯片本身并不是一起生產(chǎn)出來(lái)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(huì)問(wèn)了,，臺(tái)積電那么厲害，為啥不直接把這些芯片整合生產(chǎn)出來(lái),，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(gè)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(wú)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(kāi)來(lái)生產(chǎn),，要比整合到一起生產(chǎn)更劃算,。既然拆開(kāi)來(lái)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(lái)了,。
多說(shuō)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(lái)生產(chǎn),，并不能跟硅基芯片一起生產(chǎn),，就算是整合的時(shí)候，也不是簡(jiǎn)單摞起來(lái)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(wèn)題和線路連接問(wèn)題,，這對(duì)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(guó)公司獨(dú)創(chuàng)的,，而是業(yè)內(nèi)的通用做法,。大家千萬(wàn)不要以為臺(tái)積電不會(huì)封裝，臺(tái)積電能提供從芯片設(shè)計(jì)到芯片封裝測(cè)試的全部服務(wù),，只不過(guò)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(tái)灣的芯片產(chǎn)業(yè),，就是從封裝開(kāi)始的,，后來(lái)才逐漸涉足芯片制造。臺(tái)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(shuō),，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(lái)越大,，量子隧穿效應(yīng)帶來(lái)的功耗增加越來(lái)越明顯，提高工藝制程帶來(lái)的收益,，將會(huì)小于改進(jìn)封裝工藝帶來(lái)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(guò)了10%。
近日,，長(zhǎng)電科技在互動(dòng)平臺(tái)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(tái)階。
去年7月，長(zhǎng)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(cè)過(guò)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(zhǎng)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(shì)是可以通過(guò)導(dǎo)入中介層及其多維結(jié)合,，來(lái)實(shí)現(xiàn)更高密度的芯片封裝,，同時(shí)多維異構(gòu)封裝能夠通過(guò)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(zhǎng)電科技首席技術(shù)長(zhǎng)李春興曾公開(kāi)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(hào)為PGAM10，該機(jī)會(huì)首發(fā)驍龍7 Gen1處理器,，這顆芯片將在本月正式登場(chǎng),。
和驍龍778G對(duì)比，驍龍7 Gen1升級(jí)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(jī)?yōu)?12，多核成績(jī)?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(huì)在本月正式發(fā)布。
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