雖然我國(guó)在制程工藝大大落后于世界頂尖水平，但幸好制程工藝已經(jīng)逼近極限，再繼續(xù)發(fā)展的難度將成指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，給了我國(guó)追趕的好機(jī)會(huì) 。我國(guó)完全可以充分利用芯片封裝方面的優(yōu)勢(shì)來(lái)取長(zhǎng)補(bǔ)短 。
事實(shí)上，業(yè)界主要代表都認(rèn)為發(fā)展新型封裝工藝才是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 。華為也早已認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn) 。
2020年7月14日，華為發(fā)布的招聘信息
今年8月2日，HotChips官方公布了大會(huì)日程，Intel、AMD、NVIDIA、IBM、臺(tái)積電等芯片巨頭將再次輪番登場(chǎng)，講解各家的最新芯片架構(gòu)、封裝技術(shù)，尤其是在半導(dǎo)體工藝提升困難的情況，發(fā)展新型封裝工藝成為共識(shí) 。
6月22日，中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院電子信息研究所所長(zhǎng)溫曉君在接受環(huán)球網(wǎng)采訪時(shí)就公開(kāi)宣稱：“14nm甚至28nm芯片國(guó)產(chǎn)化快速發(fā)展意味著，我們采用退回策略，用成熟工藝滿足一般性的芯片需要，不一味追求高制程，更加重視設(shè)計(jì)、封裝優(yōu)化，以時(shí)間來(lái)?yè)Q取半導(dǎo)體應(yīng)用和全產(chǎn)業(yè)鏈自主的空間 。”
顯然，國(guó)內(nèi)外權(quán)威代表都更看好新型封裝工藝，而不是繼續(xù)提升制程工藝 。
傳統(tǒng)封裝工藝是平面封裝工藝，新型封裝工藝指的是2.5D、3D封裝工藝等新型封裝工藝 。
既然新型封裝工藝才是發(fā)展趨勢(shì)，為何現(xiàn)在的芯片廠商都不愿意采用這種工藝呢？
主要還是因?yàn)椋?D封裝工藝（疊層封裝工藝）成本相比傳統(tǒng)封裝工藝來(lái)說(shuō)成本更高 。這對(duì)于其他芯片廠商來(lái)說(shuō)確實(shí)是個(gè)大問(wèn)題，成本越高，意味著利潤(rùn)越低 。但如果繼續(xù)提升制程工藝，總有一天，性能、功耗相同的情況下，采用更先進(jìn)的制程工藝的成本將比“疊層封裝”芯片更高 。
3D封裝工藝示意圖
事實(shí)上，采用疊層封裝工藝以相對(duì)落后的制程工藝也是能夠造出性能、功耗相當(dāng)?shù)男酒皇浅杀靖叨?。
舉個(gè)例子，用傳統(tǒng)5納米工藝生產(chǎn)的麒麟9000處理器，晶體管達(dá)到150億個(gè)，若采用14納米工藝制程，并結(jié)合“疊層封裝”生產(chǎn)另一款與麒麟9000相媲美的處理器，晶體管很可能要達(dá)到300億個(gè)，平均運(yùn)行頻率要降低到原來(lái)的50% 。成本可能要翻倍！
通俗的講就是以低頻大數(shù)量換取同等性能和功耗 。這是因?yàn)樾酒墓氖请S主頻的提升而指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的，并不是線性增長(zhǎng) 。
以蘋(píng)果A12芯片（采用7納米制程工藝）為例，當(dāng)運(yùn)行頻率為1200MHz(1.2G)時(shí)，CPU的功耗約為0.3W，而當(dāng)其運(yùn)行頻率為2400MHz(2.4G)時(shí)，功耗竟高達(dá)2.12W，約為1.2G運(yùn)行頻率時(shí)的功耗的7.07倍！也就是說(shuō)，當(dāng)蘋(píng)果A12芯片運(yùn)行頻率從1.2G提升到2.4G（增加1倍），其A57核心的功耗并不是提升一倍，而是增加了6.07倍！
蘋(píng)果CPU頻率功耗曲線圖
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對(duì)于華為來(lái)說(shuō)，這么做初期芯片將因成品率太低而導(dǎo)致成本將居高不下，產(chǎn)量上不來(lái)，但今后一旦工藝成熟，產(chǎn)量足夠大，預(yù)計(jì)成本也還是能夠降低到可以接受的程度 。
3、華自研的GPU：去年華為自研的電腦GPU芯片就已經(jīng)上市，設(shè)計(jì)出手機(jī)GPU也只是時(shí)間問(wèn)題 。
去年，華為就發(fā)布了擎云W510臺(tái)式機(jī)，配置信息顯示它可選配海思1G獨(dú)立顯卡，相關(guān)消息可到華為官方網(wǎng)站查到 。
既然能設(shè)計(jì)電腦GPU，那么手機(jī)GPU也同樣可以設(shè)計(jì) 。例如電腦GPU供應(yīng)商AMD也設(shè)計(jì)出手機(jī)GPU，并將和三星合作生產(chǎn) 。對(duì)于一言不合就研發(fā)的華為來(lái)說(shuō)，研發(fā)手機(jī)GPU也并非難事，預(yù)計(jì)很快就會(huì)亮相 。
結(jié)論：通過(guò)上述分析發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)友透露的消息并非空穴來(lái)風(fēng)，只要國(guó)產(chǎn)14納米去美國(guó)技術(shù)芯片生產(chǎn)線能夠按照預(yù)定節(jié)點(diǎn)時(shí)間投產(chǎn)，華為的5G基帶芯片、麒麟芯片就能按時(shí)投產(chǎn)！雖然初期采用“疊層封裝工藝”生產(chǎn)的芯片成本高昂，但至少解決了芯片生產(chǎn)“卡脖子”難題 。隨著今后技術(shù)不斷成熟，成本將快速降低！華為也可以通過(guò)整機(jī)眾多零部件均攤少數(shù)芯片生產(chǎn)成本，延續(xù)手機(jī)業(yè)務(wù)，屆時(shí)，華為手機(jī)將涅槃重生，再也不怕芯片被“卡脖子”！