1+1终于能等于2了？华为在尝试的先进封装到底是什么？
上個月啊，華為開了自家的年度財報大會，向大家公布了自己去年一年的營收結果。
營收 6368 億，同比下降 28.6%。利潤 1137 億，同比增長 75.8%。。。
看起來在好像是華為在被制裁后還給出了一份不錯的答卷，但是另一方面吧。。。
所以在發布會上，被問到和芯片相關的問題時，華為的輪值董事郭平說了這么一句話：
“ 解決芯片問題是一個復雜的漫長過程需要有耐心，未來我們的芯片方案可能采用多核結構，以提升芯片性能。”
然后沒過幾天，華為就公布了一項 “ 芯片堆疊 ” 的專利。
去年的小道消息，居然。。。
雖然這次公布的專利只有一頁，但是關于華為是否能夠使用 “ 雙芯疊加 ” 的技術的討論，總算是進入到了第二個階段。
所以。。。現在也是時候重新來盤一盤這項名叫芯片疊加 —— 或者說“ 先進封裝 ”的技術了。
大家別著急，咱們一步一步慢慢聊。
其實不是，英特爾在二十年前奔騰 D 的時代就搞過類似的技術了，
當年還和 AMD 在這方面吵了一波口水架。
以及，這幾年咱們身邊不少的芯片：比如 AMD 的線程撕裂者，Intel 的 12 代酷睿，蘋果的 M1 Ultra。。。
它們多多少少也有用上先進封裝工藝，也算是疊加芯片。
所以華為說要搞 “ 雙芯疊加 ”，從芯片制造工藝的角度講，是靠譜的。
不過話說到這里，可能大家還是對芯片疊加 （ 先進封裝 ） 的概念一頭霧水。
所以要想繼續往下說，我們得先介紹一下先進封裝的好兄弟—— 先進制程。
所謂先進制程，其實就是指的每年最新的芯片制造工藝：前年是 7nm，去年是 5nm。
到了明年估計該到 3 nm 了。
但是吧。。。這晶體管的體積也不能無限制的縮小。
而且單顆芯片的面積大小又有一定的限制，不能無限制的弄大。
所以，像蘋果 M1 Ultra、AMD 5800X3D 這類把好幾顆小芯片連成一個整體的“多芯融合”設計，被大家給整了出來。
同時，先進封裝的概念也被擺到了臺面上。
所謂先進封裝，其實就是用來“ 提高多個芯片之間的互訪和溝通能力 ”的技術。
大家別急，下面我用人話把這句話解釋一遍。
不少小伙伴可能對前些年的顯卡交火還有點印象，在老黃那兒叫SLI。
能讓兩張顯卡同步處理工作。
聽起來和這個 “ 雙芯疊加 ” 是不是有些像。
當年這技術出來的時候是講的天花亂墜啊，比如說什么可以同步渲染啊，畫質增加啊，能夠交替渲染，顯著提升游戲幀率啊。。。
可結果大家興沖沖的拿過來一嘗試，結果發現提升最大的場景是在用魯大師跑分。
幀率不穩定，還有畫面撕裂的問題。。。—— 這別說提升了，能不拖后腿就算好了。
電路板的兩端就好像是隔著十萬大山，兩顆芯片間的信息交換嚴重受阻。
所以任務無法分配，交叉驗證過程受阻，協同計算更是無從談起。
換句話說，以前的雙核芯片就好比是雇了兩個互不聯系的秘書 ——誰都以為對方在干活，所以最后沒人在干活。
而先進封裝呢，其實就是把兩顆芯片之間的大山鑿穿，用數不清的電路把兩顆芯片間的互訪安排了個明明白白。
每顆核心的任務也就安排了個明明白白。
前一陣蘋果大火的 M1 Ultra 就用上了來自臺積電的先進封裝工藝，結果大家也看見了：
兩顆獨立的 M1 Max 芯片粘在一起，非但沒有像以前的雙核芯片那樣性能極度拉跨，反而幾乎實現了 1+1 = 2 的性能提升。
可以說，先進封裝是在先進工藝受阻的情況下，通過“ 多芯融合 ”實現性能提升的先決條件。
是怎么做到的呢？
過去的芯片和芯片之間想要互相溝通，需要把它們插到電路板上才行。
而先進封裝就不一樣了，不需要繞這么多花花腸子。
別看目前的先進封裝工藝有三星的FOSiP I/X/R/H-Cube，臺積電的整合3DFabric，其中包括InFo-PoP/oS，InFo_SoW，CoWoS-S，SoIC。英特爾的EMIB，Foveros，Foveros Omni/Direct，還有英飛凌的Fan-out等等等等。
但其實它們的目的都是一樣的：就是讓芯片們面對面貼貼！
這樣的好處毋庸置疑，芯片貼貼互聯，信號之間傳輸的路徑更短，通訊頻率更高，芯片總體積更小，不用再像以前那樣，走又慢又堵的 PCB 板才能通訊了。
這里就拿臺積電的 CoWoS-R 來舉個例子。
其中的 CoWoS 是基板 疊晶圓 再疊芯片（ Chip-on-Wafer-on-Substrate ） 的意思，后面的 R 是指圖中的有機基板中間層（ RDL Interposer ） 。
在這個封裝中，相當于在芯片底下的有機基板中間層里鑿穿了一大條地鐵網絡，讓跨芯片的數據溝通變得非常的順暢。
只要這 “地鐵網絡” 修的到位，就相當于就是在原有制程不變、單芯片大小不變的情況下，翻倍了晶體管的數量，也實現了最終目標—— 獲得更出色的芯片性能。
欸不過吧，話又說回來了。
咱們都知道芯片生產是一個牽一發而動全身，高度耦合的行業，這先進封裝看起來好處多多，可又有哪些代價呢？
嗯。。。首先，新工藝嘛。
對生產和研發他們的工廠來說，自然是又貴又難。
而且吧，先進封裝生產出來的雙核心處理器并不一定適合所有形態的電子設備。
因為雖然先進封裝解決了兩顆芯片同時運行性能拉跨的問題，做到了 1+1 ≈ 2。
但是先進封裝多顆芯片卻是徹底反著來的：我不是用更先進的工藝換性能，而是用更大的芯片規格換性能。
在性能(不一定能)翻倍的同時，兩顆芯片產生的功耗和發熱，卻可能是 1+1 > 2。
又大又熱又費電，這就和手機廠商們的目標有些背道而馳了。
所以以往多芯封裝的產品大多見于臺式機、服務器這種不需要考慮續航的設備；蘋果的 M1 Ultra 也是給了插電的 Mac Studio，而非用電池的 MacBook。
假如說，華為真的要采用雙芯疊加的先進封裝，那么大概率首批采用的設備也是鯤鵬系列臺式機，而不是麒麟手機處理器。
不然那個發熱和續航不見得會很好看。。。
但是，雖然我覺得華為的手機不見得會上雙芯封裝的處理器，可是大家別忘了，先進封裝工藝的范圍可不僅限于把兩顆 CPU 粘在一起。
還可以給 CPU貼貼上一些 “ 有意思 ” 的東西。
就比方說——AMD 即將發布的 5800X3D 先進封裝處理器，里面的 CPU 核心還是只有一顆，真實性能跑分沒比以前的 5800X 強多少。
比隔壁的英特爾 i7 都差了一大截。
但是它打游戲的幀數暴漲，能跟理論性能強了一圈的 i9 打的有來有回。
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就是因為 AMD 通過先進封裝工藝，把 CPU 內核和緩存芯片貼在了一起。
反映到實際場景中，就是降低了游戲掉幀和卡頓的概率 —— 因為 CPU 讀取指令和輸出結果的環節變得更順暢了。
恩。。。這種先進封裝的路線，說不定才是華為真正想采用的。
不過話又說回來了，雖然先進封裝是一項解決制程工藝精度不足的好技術。
假如華為用好了，14 nm 的芯片打 7 nm，7 nm 的打 5 nm 并非是一句空氣。
可是，費力折騰先進封裝的前提是“工藝受限”，這是一切問題的根源。
所以要我說，我不想看華為拿 14 nm 的芯片打別家 7 nm 的芯片。
作為一個“ 芯片攪局者 ”，再造出一款像麒麟 9000 這樣的神 U。
總結
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