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华为芯片堆叠专利曝光,2颗14nm芯片堆叠,强于7nm芯片?
2023-08-11 来源:只谈数码科技
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关键词:芯片中芯国际台积电

近日,众多媒体报道称,华为又有了一项新的专利,专利号是CN116504752A,专利名称为“芯片堆叠结构及其形成方法、芯片封装结构、电子设备”。


再加上前一段时间,网上有传闻,华为麒麟芯片或回归,于是很多人将这两个消息结合在一起,表示华为接下来,或采用国产14nm工艺,采用堆叠技术,将2颗14nm的芯片,堆叠在一起,实现等于甚至强于7nm芯片的性能。



这种猜测,让网友们兴奋不已,觉得一旦通过这种技术拥有7nm芯片的性能,那美国的打压就彻底失效了,华为5G麒麟芯片会王者归来,华为手机也会王者归来。


当然,在我看来,这只是猜测,并且很明显这种猜测没什么根据,因为要用2颗14nm芯片堆叠,实现7nm芯片的性能,实在太难了,不信我给大家分析一下就懂了。



芯片的性能,最终还是取决于晶体管的数量,因为一个晶体管代表的就是开关,开关越多,性能就越强。


芯片不断的提升工艺,其实就是提升晶体管密度,在同样大小的芯片里面,放置更多的晶体管,所以性能也提升了。


先说说中芯的14nm工艺,晶体管密度约为30MTr/mm,即每平方毫米达到3000万个。而台积电的7nm工艺,晶体管密度约为97MTr/mm,即每平方毫米达到9700万个,密度是14nm的3倍多。



怎么理解呢?即如果14nm工艺,需要达到7nm工艺的性能,即两块芯片中的晶体管一样,在14nm工艺下,需要3倍面积于7nm工艺才行。


也就是说需要3颗14nm芯片,堆叠在一起,才能够实现1颗7nm芯片的性能(晶体管数量一样多)。


3颗14nm的芯片堆叠在一起,如果平摊,则是3倍于7nm芯片的面积,如果上下堆叠,则是3倍于7nm芯片的高度,这样面积或体积的加大,一般的手机可不一定装的下。



另外3颗14nm芯片的功耗,可能是1颗7nm芯片功耗的好几倍,按照专业人士的说法,14nm芯片本身功耗可能就是7nm芯片的2倍以上,而3颗再堆叠到一起,功耗就是6倍了。


这个发热,功耗,真的能够抗得住么?特别是手机芯片,手机对性能、功耗、发热要求可太高了。


事实上,芯片堆叠技术方案难题不仅要考虑性能、功耗等,还要考虑发热、电气互联、封装和测试、制造技术等等,并不是理论想象的这么简单。


所以,大家对于这种2颗14nm芯片堆叠,实现7nm芯片性能的事情,随便看看就好,不必太认真了。



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