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無需光刻機,國産芯粒技術成功突破5nm!拿下美國科技巨頭合同

作者:科技超前瞻

晶片業界正從先進封裝的角度大力探索提高晶片性能的“核心”技術--芯粒技術。英特爾、台積電等巨頭聯合成立了基于“芯粒”技術的UCIe聯盟。

國内制造商也突破了5納米“核心粒子”技術,赢得了美國晶片巨頭ADM長達5年的合同。那麼行業對這項核心技術的探索是什麼?芯粒技術會是未來嗎?

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制造一個晶片需要經過很多工藝步驟,從晶圓制造到晶片封裝,每個環節都需要一條完整的産業鍊。

基于這些産業鍊技術,晶片工藝已發展到4nm、3nm水準。雖然它在性能上有了很大的突破,但也面臨着摩爾定律的實體限制。如果光刻機不能突破到下一個水準,這是不是代表着晶片制造過程的終結?

GPU巨頭英偉達強調,摩爾定律已經過時,晶片降價的想法已經成為過去。

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是以,業界巨頭一直在尋找其他解決方案,以提高晶片的性能,同時保持晶片價格穩定。而縱觀大大小小的晶片技術和工藝路徑,芯粒技術可能是一個很好的方向。

首先,需要了解的是,所謂的芯粒技術實際上是一種先進的封裝技術,這項技術是将兩個晶片連接配接在一起,然後将它們組合成一個新的系統級晶片。

美國晶片巨頭英特爾正試圖為芯粒技術建立一個行業标準,并與台積電、三星等巨頭組成UCIe聯盟,建立芯粒技術之間高速互連的開放标準。

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英特爾正在啟動系統級晶片代工廠服務,為客戶制造晶片,包括核心晶片代工廠。這也隻是行業對核心技術的探索的冰山一角,國内廠商也在不斷探索,并取得了顯著進展。

據業内消息,國内廠商通富微電在核心技術上實作了5nm的技術突破,并完成了實踐,預計将在今年年底分批發貨。并與微晶片巨頭AMD公司簽訂了一份為期五年的合同,雙方的合作将至少持續到2026年。

通富微電是一家在中國從事封測領域的半導體公司,它提供先進的包裝和檢測技術服務。AMD就是是通富微電的客戶之一。而芯粒技術就是需要先進封裝工藝,是以符合同福微電的經營方向。

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在核心技術方面,業内有一些觀點認為,使用先進的封裝技術可以繞過先進制造技術的規則,或者通過芯粒技術來延續摩爾定律。

當然,也有人懷疑,核心技術離不開先進制造技術,因為芯粒技術需要在兩個晶片的基礎上進行連接配接,是以這兩個晶片的生産制造也需要傳統半導體産業鍊技術的支援。

芯粒技術是封裝行業的技術,而晶圓制造的步驟在封裝之前,無論芯粒技術的理論性能有多強,都不可能跳過晶圓制造步驟。是以,存在這些質疑也是很正常的,芯粒技術還沒有得到廣泛推廣,相關标準還在制定中。

也許隻有當芯粒技術成為行業成熟的技術時,才能給出外界關心的答案。

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摩爾定律已經持續了幾十年,現在越來越多的人談論摩爾定律的局限性,這表明在追求更高的晶片性能的過程中,摩爾定律的好處将會繼續減少。

根據摩爾定律的概念,內建電路的半導體密度可以不斷地增加,甚至沒有止境。但由于晶片尺寸、材料裝置和光刻技術的實體限制,晶片制程正在不斷放緩。從原來的每年一代制程變成一代制程劃分為好幾個工藝版本。

面對這些問題,芯粒技術是未來嗎?事實上,芯粒技術從概念上已經注定了其廣闊的前景。

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兩顆晶片像積木一樣堆疊使用,将不同尺寸、不同工藝甚至不同功能的晶片組合在一起,形成一個完整的晶片。想象一下,結合新的晶片不僅可以提高性能,還可以完美地運作不同的功能子產品。

在後摩爾時代,情況類似新工藝、新技術、新架構的探索将會越來越多,而以先進封裝為核心的芯粒技術,已經證明了工業化的可行性。

蘋果的MI Ultra晶片就是芯粒技術的縮影,台積電幫助蘋果組裝了兩塊M1 MAX晶片,極大地提高了半導體的性能和品質。如果未來推廣3D先進封裝技術,将上下晶片結合起來,可以節省2D封裝鋪開所使用的面積。

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不管怎樣,探索新的晶片技術總是一件好事。人類晶片的進步是在探索突破中取得的,否則怎麼能誕生光刻機、蝕刻機等重要的晶片制造裝置,又怎麼能開發出5nm以下的晶片制造技術。

國核心心技術突破5nm,由通富微電帶頭,完成相關技術研發與驗證,并與美國巨頭AMD簽訂5年合同。相信這也僅僅是一個開始,國内廠商必将在芯粒技術的發展上取得更大的突破。

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