“烏合麒麟”口中的14+14nm 3D封裝技術(shù)能成為國產(chǎn)芯片的希望嗎？

　　2021年6月30日，近日新浪微博@烏合麒麟被網(wǎng)友指責轉發(fā)不實(shí)消息、造謠。雙方就“14nm芯片經(jīng)過(guò)優(yōu)化和新技術(shù)支持，是否可以比肩7nm性能”的問(wèn)題論戰了多日，最終于6月27日烏合麒麟發(fā)布了一條收回道歉的聲明，并且他在這則聲明中提到了一些他對于3D封裝技術(shù)的理解。

　　“烏合麒麟”口中的14+14nm 3D封裝技術(shù)能成為國產(chǎn)芯片的希望嗎？

　　關(guān)于他們爭論的問(wèn)題，筆者認為可以從兩個(gè)方面探討：

　　*采用14nm工藝制造的芯片是否可以通過(guò)3D封裝等技術(shù)最終達到肩比7nm的性能？

　　這個(gè)說(shuō)法本身沒(méi)問(wèn)題。

　　*這個(gè)是否值得國人“沸騰”呢？

　　不值。

14+14nm可以大于7嗎？

　　首先，他們討論時(shí)原話(huà)描述為“將兩個(gè)低制程芯片進(jìn)行特殊方法進(jìn)行疊加優(yōu)化，可以達到更好的使用體驗技術(shù)已經(jīng)獲得突破，14nm芯片經(jīng)過(guò)優(yōu)化和新技術(shù)支撐，可以比肩7nm性能”。這個(gè)說(shuō)法本身沒(méi)問(wèn)題，但在一些內行人看來(lái)，這個(gè)說(shuō)法可能就是說(shuō)了個(gè)“寂寞”。

　　在初中物理和初中化學(xué)中提到了一個(gè)概念--控制變量，而這個(gè)問(wèn)題在描述的時(shí)候并沒(méi)有控制變量。就像這個(gè)問(wèn)題中根本就沒(méi)有提對比的芯片面積、微架構等因素是否相同，而這些都是非常影響性能的。

　　舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，這種說(shuō)法就像在辯論關(guān)公戰秦瓊。正方說(shuō)，關(guān)公在一定情況下可以戰勝秦瓊。那么這時(shí)候說(shuō)的一定情況到時(shí)是說(shuō)青年時(shí)的關(guān)公能戰勝暮年時(shí)的秦瓊，還是說(shuō)暮年時(shí)的關(guān)公能戰勝青年時(shí)的秦瓊呢？或者說(shuō)手持青龍偃月刀的關(guān)公可以戰勝赤手空拳的秦瓊呢？所以在討論這問(wèn)題時(shí)，不談年齡，不談拿沒(méi)拿武器，直接說(shuō)關(guān)公在一定情況下可以戰勝秦瓊，這個(gè)說(shuō)法沒(méi)錯，但沒(méi)有現實(shí)意義。

　　同樣的，我也可以提出這樣一個(gè)觀(guān)點(diǎn)：

　　“不需要14+14nm的3D封裝，單14nm芯片性能在一定情況下直接就可以超過(guò)7nm芯片”。

　　我不光提了這個(gè)觀(guān)點(diǎn)，我還可以舉出實(shí)例。由14nm打造的AMD銳龍Threadripper 1950X性能超過(guò)由7nm打造的AMD銳龍5 5600X。

上部分為5600X參數下部分為1950X參數

　　不過(guò)細心的小伙伴應該發(fā)現了，這兩款芯片尺寸規格是不一樣的，也就是說(shuō)沒(méi)有控制變量。而在我們常識中認為的7nm芯片比14nm芯片強，一定是建立在同規格、同芯片面積、同微架構等等，除了工藝以外其它條件都相同的情況下。如果不控制其它變量，誰(shuí)比誰(shuí)強都是正常的。

　　烏合麒麟的聲明

　　關(guān)于3D封裝部分，烏合麒麟在他的收回道歉的聲明中是這樣描述的?！岸蛱貭栒强窟@種3d堆疊的技術(shù)把14nm芯片的功效和臺積電7nm甚至5nm的功效打的有來(lái)有回的?！?/p>

　　這個(gè)描述是錯誤的，英特爾在14nm這個(gè)技術(shù)節點(diǎn)沒(méi)有使用過(guò)3D封裝。英特爾在CES 2019上公布了Foveros 3D立體封裝技術(shù)，首款產(chǎn)品代號Lakefield。而這個(gè)Lakefield，是10nm CPU。而且英特爾在這方面也只是試水階段，目前

　　Lakefield只有兩個(gè)型號的產(chǎn)品。

　　所以英特爾真就靠這兩款采用3D堆疊技術(shù)的10nm CPU跟臺積電打得有來(lái)有回？而且這兩款還不是什么主力型號？這個(gè)說(shuō)法顯然不靠譜。

　　關(guān)于他在回應中提及的“不能證實(shí)海思是否正在研發(fā)這個(gè)技術(shù)”，如果從技術(shù)角度看，即使海思在研究，它也不是研究的主力。

　　眾所周知，海思是一家Fabless，也就是說(shuō)它只負責芯片的設計，不涉足芯片的制造環(huán)節。而像3D封裝這種技術(shù)明顯是屬于芯片制造環(huán)節的，相關(guān)技術(shù)標準也許會(huì )和Fabless協(xié)商，但核心技術(shù)還是要由臺積電或者中芯國際這樣的晶圓代工廠(chǎng)來(lái)推動(dòng)。

并不值得國人“沸騰”的技術(shù)

　　但從技術(shù)上說(shuō)，3D封裝并不足以讓我們擺脫國產(chǎn)芯片落后的現狀，而且3D封裝技術(shù)本身還有很多問(wèn)題需要突破，比如散熱。

　　舉例來(lái)說(shuō)就像兩個(gè)人在掰手腕，14nm就是一個(gè)普通人，而7nm就像一個(gè)大力士。同等情況下普通人的一只胳膊肯定是贏(yíng)不了大力士的一只胳膊的，但是如果普通人用兩只胳膊的話(huà)是可以贏(yíng)大力士的一只胳膊的。這也就是3D堆疊技術(shù)的優(yōu)勢所在，3D堆疊技術(shù)確實(shí)可以提高單個(gè)芯片的性能。

　　但是大力士的另一只胳膊為什么要閑著(zhù)呢？也就是說(shuō)如果業(yè)界將來(lái)真的把3D堆疊技術(shù)研究成熟，14nm工藝會(huì )用3D堆疊，憑什么7nm就不用3D堆疊呢？而且從3D NAND的研發(fā)經(jīng)驗來(lái)看，7nm工藝因為其較高的能效比，其堆疊層數會(huì )大于14nm工藝的3D堆疊。如果假設14nm能堆疊2層，7nm就能堆疊3層，那到時(shí)候7nm芯片和14nm芯片的性能差異就會(huì )更大了。

　　國產(chǎn)芯片技術(shù)想要崛起，研究更小尺寸的工藝這事是躲不開(kāi)的。