不偏不倚，說說芯片堆疊技術(shù)對我國芯片制造的影響到底有多大
龍芯3C5000為一款16核處理器，其采用了國產(chǎn)14納米工藝生產(chǎn)，加上芯片堆疊技術(shù)之后，雙精度浮點性能可達1TFLOPS（1萬億次），足以滿足主流服務(wù)器對芯片性能的要求。
龍芯3D5000服務(wù)器芯片在國內(nèi)有廣闊的發(fā)展前景，因為服務(wù)器芯片對主流的Windows系統(tǒng)依賴不高，國內(nèi)的服務(wù)器操作系統(tǒng)只有兩成左右采用Windows，華為的歐拉、阿里龍蜥操作系統(tǒng)在國內(nèi)服務(wù)器市場占據(jù)優(yōu)勢市場份額，因此可以實現(xiàn)服務(wù)器從芯片到操作系統(tǒng)都國產(chǎn)化的目標(biāo)。
國產(chǎn)服務(wù)器芯片已成為國產(chǎn)替代最成功的行業(yè)，從數(shù)年前國內(nèi)就已推進服務(wù)器芯片國產(chǎn)化，中國移動、中國電信、建行的幾次招標(biāo)都給予國產(chǎn)服務(wù)器芯片不小的市場份額，不過當(dāng)時的國產(chǎn)服務(wù)器芯片大多都是ARM架構(gòu)，性能不夠強。
如今的龍芯3D5000的性能已是ARM架構(gòu)服務(wù)器芯片的四倍，足夠強大的性能，可以進一步加速服務(wù)器芯片國產(chǎn)化，這對于美國試圖從服務(wù)器芯片著手，影響中國的AI技術(shù)、云計算等的發(fā)展落空。
芯片堆疊技術(shù)
芯片堆疊是一種封裝技術(shù)，并非晶圓制造技術(shù)。
芯片堆疊可以將存儲、邏輯、傳感器、基帶等集于一體，能夠提高性能、增強功能、縮小尺寸，甚至可以將摩爾定律向前延伸。
傳統(tǒng)芯片是一個二維平面，而芯片堆疊是一個三維平面，可以將芯片上下疊加，通過TSV提供多個晶片垂直方向的通信。
目前芯片堆疊主要分為四種：
第一種、基于芯片堆疊的3D技術(shù)
將相同的裸芯片上下堆疊，然后通過兩側(cè)的接合線進行連接，最后進行封裝。堆疊方法可以是金字塔型，懸臂式，并排式等。
第二種、有源TSV堆疊
兩個或兩個以上的裸芯片堆疊在一起，通過TSV技術(shù)將基板、芯片之間相互聯(lián)通。
第三種、無源TSV堆疊
兩個裸芯片之間放置中介層，中介層具有硅通孔（TSV），上下兩個芯片通過中介層連接在一起。
第四種、存儲芯片堆疊
該技術(shù)主要應(yīng)用于NAND閃存上，這種存儲芯片附在有機基板上，即使采用八個芯片堆疊，它們的總厚度（560μm）仍小于普通芯片的厚度。
芯片堆疊在不斷的發(fā)展中形成了很多優(yōu)勢：
降低芯片設(shè)計的復(fù)雜性。在芯片設(shè)計階段，可以對單個不同的模塊進行分類設(shè)計，這樣大大降低了設(shè)計的難度和復(fù)雜度。
降低芯片的制造成本。在芯片制造過程中，不必對每個模塊都采用5nm、3nm的先進工藝，例如通訊模塊就可采用14nm的成熟工藝。
提高芯片的良品率。芯片堆疊技術(shù)可以將系統(tǒng)性芯片分割成獨立的模塊，進行單獨制造，從而降低制造的難度，提高芯片的良品率。
當(dāng)然也有很多弊端：
芯片堆疊是可行的，前景也不錯，但是恐怕很難應(yīng)用到智能手機上。因為芯片堆疊需要更多的封裝空間，以及面臨功耗增大、散熱需求增大的問題。
智能手機空間已經(jīng)瓜分完畢，甚至連續(xù)航需要的大容量電池都不敢做，此時還要將多個芯片封裝在一起，恐怕不太現(xiàn)實，畢竟大家不想整天抱著一塊板磚。
3D堆疊應(yīng)用商業(yè)化普及
蘋果此前已經(jīng)向我們證明，芯片堆疊技術(shù)是可以大幅提升處理器的性能的。前不久發(fā)布的M1 Ultra芯片，就是通過兩塊M1 Max芯片封裝而來的。
M1 Ultra將兩枚M1 Max中隱藏的芯片間互連模塊（die－to－die connector）通過技術(shù)手段整合在一起，蘋果將其稱之為“Ultra Fusion”架構(gòu)，擁有1萬多個信號點，互連帶寬高達2．5TB／s，而且延遲、功耗都非常低。
這種堆疊方式可在性能、能耗和功能上帶來各種意想不到的好處。
沒有這種技術(shù)，蘋果智能手表Apple Watch也就無法做出來，三星最先進的固態(tài)存儲器、來自英偉達和谷歌的人工智能系統(tǒng)和索尼超級快速的新型相機也不例外。
芯片堆疊也帶來了一些全新的功能。有的手機攝像頭將圖像傳感器直接疊加在處理圖像的芯片上面。額外的速度意味著，它們能夠?qū)φ掌M行多次曝光，并將其融合在一起，在昏暗的場景里捕捉到更多的光線。
3D堆疊式芯片的普及非常快速，它們也必然會成為行業(yè)主流。10年前，該技術(shù)幾乎僅僅存在于高校實驗室；五六年前，還難以找到它的商業(yè)化案例。但它如今如雨后春筍般涌現(xiàn)，出現(xiàn)在各類的應(yīng)用上，如網(wǎng)絡(luò)化、高性能計算和Apple Watch等高端可穿戴設(shè)備。
芯片堆疊技術(shù)推動國產(chǎn)芯片量產(chǎn)
在諸多限制和封鎖下，我國一直缺乏半導(dǎo)體關(guān)鍵設(shè)備EUV光刻機，這就導(dǎo)致中國在推進7nm工藝乃至更先進的工藝方面始終無法突破，但是中國芯片行業(yè)采取了兩條路線齊步走的方式發(fā)展芯片。
其中一條路線就是積極推進國產(chǎn)芯片制造產(chǎn)業(yè)鏈的完善和技術(shù)升級；另一條路線則是研發(fā)先進的封裝技術(shù)，例如華為芯片堆疊技術(shù)將兩枚同樣以14nm工藝生產(chǎn)的芯片堆疊在一起，從而取得接近7nm工藝的性能。
堆疊技術(shù)并非新技術(shù)，華為此項專利只是其中一個堆疊方法的專利展示。至少為國內(nèi)被芯片“卡脖子”提出了解決方案之一，在此研發(fā)過程所沉淀和積累下來的研發(fā)能力、研發(fā)隊伍、研發(fā)平臺也是有價值的。
Tensun騰盛作為在半導(dǎo)體封測領(lǐng)域有著十六年經(jīng)驗的精密裝備供應(yīng)商，也一直不斷探索SiP先進封裝領(lǐng)域產(chǎn)品設(shè)備的開發(fā)和制程應(yīng)用，致力于為客戶提出半導(dǎo)體制程封測的解決方案。
只要有市場，中國芯片就能引領(lǐng)世界，芯片堆疊技術(shù)能最大化發(fā)揮目前的國產(chǎn)芯片資源優(yōu)勢。5G技術(shù)融入到各行各業(yè)，幫助傳統(tǒng)企業(yè)快速轉(zhuǎn)型升級，利用我們自身的優(yōu)勢去提高行業(yè)發(fā)展。
