华为|1+1终于能等于2了?华为在尝试的先进封装到底是什么?( 二 )
所以任务无法分配,交叉验证过程受阻,协同计算更是无从谈起 。
换句话说,以前的双核芯片就好比是雇了两个互不联系的秘书 —— 谁都以为对方在干活,所以最后没人在干活 。
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效率反而没只有一个核心来的高 。
而先进封装呢,其实就是把两颗芯片之间的大山凿穿,用数不清的电路把两颗芯片间的互访安排了个明明白白 。
每颗核心的任务也就安排了个明明白白 。
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前一阵苹果大火的 M1 Ultra 就用上了来自台积电的先进封装工艺,结果大家也看见了:
两颗独立的 M1 Max 芯片粘在一起,非但没有像以前的双核芯片那样性能极度拉跨,反而几乎实现了 1+1 = 2 的性能提升 。
可以说,先进封装是在先进工艺受阻的情况下,通过 “ 多芯融合 ” 实现性能提升的先决条件 。
>/ 这么神奇的
东西 是怎么做到的呢?
过去的芯片和芯片之间想要互相沟通,需要把它们插到电路板上才行 。
而先进封装就不一样了,不需要绕这么多花花肠子 。
别看目前的先进封装工艺有三星的 FOSiP I/X/R/H-Cube,台积电的整合 3DFabric,其中包括InFo-PoP/oS,InFo_SoW,CoWoS-S,SoIC 。英特尔的 EMIB,Foveros,Foveros Omni/Direct,还有英飞凌的 Fan-out 等等等等 。
图源:weibo @giratinar▼
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但其实它们的目的都是一样的: 就是让芯片们面对面贴贴!
这样的好处毋庸置疑,芯片贴贴互联,信号之间传输的路径更短,通讯频率更高,芯片总体积更小,不用再像以前那样,走又慢又堵的 PCB 板才能通讯了 。
这里就拿台积电的 CoWoS-R 来举个例子 。
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其中的 CoWoS 是基板 叠晶圆 再叠芯片 ( Chip-on-Wafer-on-Substrate ) 的意思,后面的 R 是指图中的有机基板中间层 ( RDL Interposer )。
在这个封装中,相当于在芯片底下的有机基板中间层里凿穿了一大条地铁网络,让跨芯片的数据沟通变得非常的顺畅 。
只要这 “地铁网络” 修的到位,就相当于就是在原有制程不变、单芯片大小不变的情况下,翻倍了晶体管的数量,也实现了最终目标 —— 获得更出色的芯片性能 。
欸不过吧,话又说回来了 。
咱们都知道芯片生产是一个牵一发而动全身,高度耦合的行业,这先进封装看起来好处多多,可又有哪些代价呢?
>/ “ 先进 ” 带来了什么?
嗯 。。。首先,新工艺嘛 。
对生产和研发他们的工厂来说,自然是又贵又难 。
而且吧,先进封装生产出来的双核心处理器并不一定适合所有形态的电子设备 。
【华为|1+1终于能等于2了?华为在尝试的先进封装到底是什么?】因为虽然先进封装解决了两颗芯片同时运行性能拉跨的问题,做到了 1+1 ≈ 2 。
但是先进封装多颗芯片却是彻底反着来的:我不是用更先进的工艺换性能,而是用更大的芯片规格换性能 。
在性能(不一定能)翻倍的同时,两颗芯片产生的功耗和发热,却可能是 1+1 > 2 。
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又大又热又费电,这就和手机厂商们的目标有些背道而驰了 。
所以以往多芯封装的产品大多见于台式机、服务器这种不需要考虑续航的设备;苹果的 M1 Ultra 也是给了插电的 Mac Studio,而非用电池的 MacBook 。
假如说,华为真的要采用双芯叠加的先进封装,那么大概率首批采用的设备也是鲲鹏系列台式机,而不是麒麟手机处理器 。
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不然那个发热和续航不见得会很好看 。。。
但是,虽然我觉得华为的手机不见得会上双芯封装的处理器,可是大家别忘了,先进封装工艺的范围可不仅限于把两颗 CPU 粘在一起 。
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