14nm芯片堆叠实现7nm性能？麒麟芯片满血复活？华为做出了回应

最近两年，智能手机着实没有什么惊艳之处，很大一部分原因就是缺少了华为。

华为因为芯片问题导致手机出货量持续下降，竞争力也随之下降。没有了华为的压力，苹果、三星、高通也有恃无恐的挤牙膏，最终令消费者大为失望。

小米想凭借着首发高通骁龙芯片，冲击高端。但事实证明高端绝不是靠组装就能获得成功的，它需要自研技术+品牌+口碑，才能赢得消费者的青睐，华为就是最好的例子。

华为长期坚持自主研发，打造了麒麟芯片、鸿蒙系统、XMAGE影像系统三大杀手锏，成功晋级高端手机行列，令苹果、三星压力倍增。

“木秀于林风必摧之”，很快华为就受到了美国的制裁，麒麟芯片失去了代工资格，成为了设计室中的“神话”。

同时，华为的5G业务也受到了限制，导致华为手机无法支持5G网络。5G通信龙头居然不能使用5G网络，这着实尴尬，也令人愤怒。

尽管如此，很多花粉仍然坚持用华为手机，并且表示“可以再等三年”。甚至可以在工艺制程方面退一步，不求最新的4nm，5nm甚至7nm都可以。

大数据果然是个神奇的事物，当你天天想念时，它就会推送你想要的。

“华为实现芯片堆叠技术，两块14nm芯片堆叠后就可实现7nm的性能。”这条消息迅速发酵，甚至很多人认为消息来自华为官方。

正当大家畅享着“麒麟+鸿蒙”的风采时，华为作出了回应！华为称：该消息仿冒华为官方，实为谣言！

一盆冷水浇醒了幻想，华为的研发能力确实很强，但它也不是万能的，总有涉及不到的地方。

那么问题来了，芯片堆叠技术能否做到1+1=2呢？华为麒麟芯片何时再度商用？

芯片堆叠技术

芯片堆叠是一种封装技术，并非晶圆制造技术。

芯片堆叠可以将存储、逻辑、传感器、基带等集于一体，能够提高性能、增强功能、缩小尺寸，甚至可以将摩尔定律向前延伸。

传统芯片是一个二维平面，而芯片堆叠是一个三维平面，可以将芯片上下叠加，通过TSV提供多个晶片垂直方向的通信。

目前芯片堆叠主要分为四种：

第一种、基于芯片堆叠的3D技术

将相同的裸芯片上下堆叠，然后通过两侧的接合线进行连接，最后进行封装。堆叠方法可以是金字塔型，悬臂式，并排式等。

第二种、有源TSV堆叠

两个或两个以上的裸芯片堆叠在一起，通过TSV技术将基板、芯片之间相互联通。

第三种、无源TSV堆叠

两个裸芯片之间放置中介层，中介层具有硅通孔（TSV），上下两个芯片通过中介层连接在一起。

第四种、存储芯片堆叠

该技术主要应用于NAND闪存上，这种存储芯片附在有机基板上，即使采用八个芯片堆叠，它们的总厚度（560μm）仍小于普通芯片的厚度。

芯片堆叠在不断的发展中形成了很多优势：

降低芯片设计的复杂性。在芯片设计阶段，可以对单个不同的模块进行分类设计，这样大大降低了设计的难度和复杂度。

降低芯片的制造成本。在芯片制造过程中，不必对每个模块都采用5nm、3nm的先进工艺，例如通讯模块就可采用14nm的成熟工艺。

提高芯片的良品率。芯片堆叠技术可以将系统性芯片分割成独立的模块，进行单独制造，从而降低制造的难度，提高芯片的良品率。

当然也有很多弊端：

芯片堆叠是可行的，前景也不错，但是恐怕很难应用到智能手机上。因为芯片堆叠需要更多的封装空间，以及面临功耗增大、散热需求增大的问题。

智能手机空间已经瓜分完毕，甚至连续航需要的大容量电池都不敢做，此时还要将多个芯片封装在一起，恐怕不太现实，毕竟大家不想整天抱着一块板砖。

华为的芯片堆叠技术如何？

芯片堆叠技术发展得如火如荼，巨头们纷纷参与进来。AMD、苹果、台积电，当然还有华为。

2022年4月5日，华为公布了一项关于芯片堆叠技术的专利。

专利上的描述为：“一种芯片堆叠封装及终端设备，涉及半导体技术领域，能够在保证供电需求的同时，解决因采用硅通技术而导致的成本高的问题。”

华为副董事长郭平表示：创新的芯片封装和小芯片互连技术，尤其是 3D 堆叠，是公司在其 SoC 中投入更多晶体管并获得竞争力所需性能的一种方式。因此，该公司投资于专有的封装和互连方法（例如其获得专利的方法）是非常有意义的。

实际上，因为制造问题，华为芯片迟迟无法量产。而国内芯片制造技术进展相对缓慢，因为设备问题，7nm技术始终无法攻破。

为此，华为必须要找到其他方法，提高成熟芯片的性能，以满足客户的需求。芯片堆叠就是很好的方法。

可以想象，未来在芯片堆叠技术上，华为会加大研发力度，但该项技术究竟发展到如何程度，华为官方并没有透露，也没有实际的产品供参考。

究其原因，无外乎核心机密，或者担心美国进一步打压限制。

华为在新闻发布会上明确表示，公司研发的3D堆叠技术仍不确定是否需要美国的工具和设备。

什么意思呢？简单来说就是，华为的3D堆叠技术能否找到代工厂，还不一定。毕竟芯片制造、封装设备或多或少都采用了部分美国技术。

华为的芯片堆叠技术还没有产品时，市场就已经开了锅，甚至传出了华为“双芯堆叠”技术，即两个14nm的麒麟芯片堆叠在一起可以达到7nm芯片的性能。

更有部分自媒体大吹，华为7nm芯片技术已经攻克，大家马上可以使用上7nm的5G麒麟芯片。

其实我们仔细想一想，但凡华为拥有了新技术，通过了验证，找到了代工厂，华为能不官宣吗？

既然华为没有官宣，那就说明要么技术不成熟，要么代工有问题。此时自媒体一地煽风点火，只会让华为遭受更大的压力，更严的限制。而我们想要使用5G麒麟芯片也会更难。

总的来说，华为在芯片堆叠技术方面一直在进步，而且进步速度很快，至于何时能够做到14nm+14nm>7nm，我们只有静候佳音了。

手机未必适合堆叠芯片

写到这里，忍不住给大家泼一盆凉水——智能手机恐怕不适合芯片堆叠技术。

这样的结论恐怕又会受到网友的反对，但是先不要急，看看原因再反对也不迟。

随着操作系统、各类软件、游戏的升级，对手机性能的要求也越来越高，这就需要升级手机芯片。同时要保证手机的续航，因此这款芯片能耗不能太高。

怎么办呢？增加晶体管数量，同时降低晶体管开关电压，最终7nm升级到5nm，再到4nm、3nm。

还有一个原因就是手机的空间有限，而且要放置很多东西，除了芯片外，还有内存、外存储器、陀螺仪、加速传感器、电池、摄像头、麦克风、发声的元件、sim卡槽、充电线孔、耳机孔、电容传感器等等。

密密麻麻的排满了，想要放一颗纽扣都很难。因此这些电子元件必须尽可能的“小”，就连Soc这样的高科技产品也是如此。

那么这样的状况下，堆叠两个14nm芯片放在手机中，说实话有点不现实。我们退一步来说，即便把这样的芯片放在手机中，我们还要解决以下几个难题。

1、散热

两块14nm芯片，所产生的能耗会远超1块7nm芯片，发热也会异常严重，那么就需要配套的散热方案，又要占据空间，而且还不一定能够实现。

2、空间

堆叠芯片必然会占据更多的空间，那么需要哪个零部件做出牺牲呢？恐怕只有电池了！

原本4000mAh的电池降低到3000mAh，并且发热又消耗了一部分电量，这样的手机即便性能强大又如何呢？

一天充3次、5次电，你会用吗？

3、制作

芯片堆叠也需要晶圆厂制造出芯片，才能堆叠吧！

不谈7nm制造，只谈14nm。目前，内地企业能够制造14nm的工厂恐怕只有中芯国际，而设备采用的是荷兰ASML的。

ASML的光刻机基本都采用了美国、欧洲的技术，在美国的长臂管辖，恐怕华为仍无法拿到代工资格。（如果堆叠可以实现7nm性能）

总的来说，智能手机芯片仍将以技术迭代为主，提高制造水平，研发EUV光刻机才是解决手机芯片的唯一途径。

写到最后

芯片堆叠的确可以提高芯片性能，这一点是毋庸置疑的，但是这些芯片并没有适用在智能手机上。

例如：苹果发布的M1 Ultra芯片，就是通过两块M1 Max芯片封装而来的。晶体管数量直接飙升到1140亿个，整体性能也提升了2倍，但是能耗依然稳定。

当然这款芯片并没有应用在iPhone上，而是使用在空间更大的台式电脑上。

Graphcore公司发布的7nm IPU，采用了芯片堆叠技术后，性能提升了40%。这款芯片也搭载在计算机系统上。

所以，华为的芯片堆叠技术，即便做到了量产，也只能搭载在台式机、汽车等空间较大的设备上，而不是智能手机。

芯片堆叠可以提升华为的竞争能力，但无法保证手机芯片的供应，这就是现实。我们唯有攻破EUV光刻机，才能解决手机芯片的难题。

所以，短期内我们恐怕无法使用上5G麒麟芯片。

我是科技铭程，欢迎共同讨论！