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台积电探索芯片堆叠技术

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台积电探索芯片堆叠技术

  芯片制造巨头台积电和三星长期保持高端芯片制造优势,二者皆实现了4nm芯片工艺的量产。可是到了这一步,想要一次性取得重大突破是非常困难的。

  对修建一座高端芯片生产线动不动就是几十,上百亿美元的投入。若只是资源投入倒也罢了,台积电,三星财力雄厚,还是有能力负担这些资本开支的。

  关键是投了钱总得取得效果,要不然和白费努力也没有区别。而关于芯片,台积电正式传来新消息,其将探索芯片封装和堆叠技术。

  详细来看,台积电和三星,英特尔等巨头组建芯片封装技术的行业联盟,打造相关小芯片封装,堆叠技术的标准,促进电子芯片时代的不断进步。

  这一联盟有望让不同厂商之间的小芯片产品实现互联互通,在统一的标准下实现更具规划表现的特性。这是芯片封装的一个前路概念,从各自为营到互联互通,若实现最终的互通产业,或许将为芯片市场带来不一样的改变。

  不过相对于芯片封装技术的探索,芯片堆叠技术就更引人注目了。摩尔定律很难维持未来几十年的芯片技术产业发展,就算攻克了1nm芯片,再往下还能有更先进的工艺节点吗?

  可能实现这一工艺技术的突破代价也是非常大的,比如功耗难以控制,运用性能过剩等。那么有没有一种既可以达到相应提升效果,对工艺突破又没有太大依赖的技术呢?或许台积电探索的芯片堆叠技术可以成为一个发展方向。

  如果是其它公司探索这项技术,可能不会引起太大的反响。但台积电可是世界第一的芯片制造商,连台积电都在探索布局的技术,说明芯片堆叠这样的技术领域是受到台积电重视和一定认可的。

  芯片堆叠技术能重新定义芯片行业吗?

  从理论上而言,芯片堆叠技术就是将不同功能特性的芯片以先进封装技术的方式,堆叠成可协调运行的系统级芯片。

  台积电有世界领先的3D芯片封装技术,本身在进行芯片堆叠工艺制造时是具备优势的。如果成功,或许将创造新的电子芯片时代,在摩尔定律逐渐面临物理极限的情况下,开辟出一条全新的道路,让芯片性能继续延伸。

  那么这项技术能重新定义芯片行业吗?这或许就得看实际应用表现了。目前台积电,英特尔等巨头开展的行动计划大多处在理论基础。理论上用两种芯片堆叠在一起,创造更强大的芯片系统,然后打破工艺束缚,迈入下一个半导体黄金十年。

  可实际上,能不能顺利将不同特性的芯片堆叠在一起使用,还能发挥出一加一等于二,甚至大于二的效果,就没有实践佐证了。

  假设芯片堆叠技术可以成功,让不同芯片制造商之间的不同芯片可以相互组合,各自堆叠成SOC处理器,那么肯定可以重新定义芯片行业。因为这不仅为摩尔定律的极限提出了解决方案,而且开创了全新的技术发展方向,重新定义芯片行业将成为现实。

  华为选对了

  摩尔定律还能持续多久谁也不知道,但必须为将来的芯片制造产业发展做准备了。一旦将芯片堆叠技术作为一个明确方向,或许也证明华为选对了。

  华为旗下的海思半导体曾经公开过一个芯片叠加技术专利图,从专利图中可以看出一颗主芯片有芯片1和芯片2组成,芯片1和芯片2之间持续同步信号传输,再将芯片传输到主芯片。

  这一专利一度引起外界的热烈讨论,有人认为这一技术为时过早了,不太现实,两颗芯片叠加在一起能控制功耗吗?也有观点认为,这是不错的创新技术,值得一试。

  因为还没有相关的实践案例,所以这项技术是否可行其实还有待观察。但既然台积电已经探索芯片堆叠技术,说明华为选对了,这一方向未必是错误的。如果能取得实际进展自然是好事,用国产芯片制造工艺实现更大的性能突破。

  总结

  关于芯片,台积电有了全新的探索方向,用芯片封装技术实现芯片堆叠,而华为在此之前已经有过相关布局。如果将来这条路可行,或许是一个转机。但实践是检验真理的唯一标准,在完成最终突破之前,不妨多观察观察。