我們都知道,芯片是中美科技必爭的核心技術之一,芯片的制程工藝也決定了芯片的性能高低,一顆4nm芯片能容納160億個晶體管,比如采用台積電4nm工藝的高通驍龍8+處理器就是如此。4nm相當于什麼概念?一根頭髮絲大概是60~90微米,肉眼可見,1微米等于1000nm,4nm就相當于比頭髮絲的直徑還要小上萬倍,新型冠狀病毒的直徑是100nm左右,4nm相當于比新型冠狀病毒的直徑還要小20倍左右,可想而知,其技術工藝復雜程度有多大。
然而,隨著技術工藝難度越來越大,傳統的封裝工藝已經快不管用了,不能說有什麼全新技術可以取而代之,但是就目前最先進的封裝工藝技術來看,chiplet技術已經成為了全球芯片行業追捧的對象。
最近,有消息稱,中國4nm chiplet技術不僅早已研發成功,如今更是已經徹底完成系統級封裝測試,封裝面積可達到1500mm²,是目前中國掌握的最先進的封裝技術,也是國內芯片行業為數不多領先全球的技術,更是在后摩爾定律時代,被寄予厚望的封裝技術,更加是中國芯片新一代的規范和標準。
據本人了解到的信息,目前國內芯片行業,在chiplet技術上最為領先的企業,那就是長電科技,也是全球排名前三的封測企業之一,更是中國實力最強的芯片封測企業,由長電科技掌握的先進封裝技術,不僅可以做到以成熟工藝來生產高性能芯片,更是可以繞開EUV光刻機,打造屬于中國的純國產高端芯片。
什麼是chiplet技術?其實就是⼀種模塊化芯⽚,通過將不同工藝的芯片或多個模塊芯⽚與底層基礎芯⽚封裝在⼀起,從而實現更加強大的性能,比如華為于2019年推出的7nm鯤鵬920處理器,就是基于Chiplet技術制造完成的,包括AMD去年3月推出的第三代伺服器處理芯片,也是基于台積電3D Chiplet封裝技術制造完成的。
當然,本質上chiplet技術并不能取代傳統封裝技術,因為它是建立在傳統工藝之上的技術,簡單來講應該是一種優化技術,是在原有技術的基礎上進行進一步升級,讓芯片的性能得到進一步提升的技術,也正是因為如此,chiplet技術被稱為是延續摩爾定律的新技術。
所謂摩爾定律,就是英特爾創始人戈登·摩爾的經驗之談,他認為集成電路上可容納的晶體管數目,每隔18個月便會增加一倍,正如前面所說,隨著技術工藝難度越來越大,傳統的封裝工藝已經快不管用了,那麼摩爾定律就有可能要失效了,可是隨著chiplet技術的誕生,將有望進一步保證摩爾定律的延續,也就是說芯片性能還會繼續保持,每隔18個月便會增加一倍的情況出現。
chiplet技術有多厲害?相信已經不言而喻了,它不僅是中國實現彎道超車的核心科技,更是全球芯片行業向前發展的救星,特別是對中國芯片產業的發展,有著舉足輕重的意義,為什麼要這麼說呢?這幾年,美國不斷打壓中國芯片企業,不是限制出口高端芯片,就是禁止荷蘭ASML向中國出售EUV光刻機,只要有了這種技術,我國芯片行業只需要利用成熟工藝,就能量產出更加高端的芯片產品。
目前,國內成熟制程工藝已經可以做到14nm,未來更是還要研發7nm、5nm工藝,這也就是說,現在我們僅僅依靠14nm工藝,就能通過chiplet技術制造出4nm的小芯片,可以想象一下,如果一旦我們突破7nm、5nm工藝,再加上我國掌握了全球最先進的chiplet技術,到時誰的芯片性能會更強?相信已經不用多說什麼了。
確實如此,中國chiplet技術是國內芯片產業發展的希望,也是打破國外技術封鎖和壟斷的核心技術,就連美國芯片巨頭也發現了商機,開始與國內芯片企業展開深度合作,比如國內封測企業通富微電已成功量產的5nm chiplet技術,就得到了AMD公司的全面認可,也正是因為如此,美國芯片企業巨頭AMD將八成以上的芯片訂單都交給通富微電,更是與通富微電展開了長達數年的合作。
不得不說,chiplet技術的誕生,使得國內芯片行業擁有了無限發展潛力,4nm chiplet技術更是意味著我們將國外甩得老遠,現在僅僅是AMD拋出了橄欖枝,相信隨著中國芯片技術不斷成熟,國內芯片行業圍繞chiplet技術,建立起一套完整的自主生產體系之后,也相信未來還會有更多美國芯片巨頭與中國合作,正如倪光南院士所說,核心技術是買不來的,只有靠我們自己,將技術牢牢掌握在自己手里,那麼中國芯片產業的發展自然就水道渠成了。