最近看了楊長順拆解華為Pura X的視頻,發(fā)現(xiàn)麒麟9020一個很有意思的小細(xì)節(jié):拆解發(fā)現(xiàn)Pura X的這顆麒麟處理器,首次封裝了集成內(nèi)存芯片,從側(cè)視圖上可以清楚地看到底部的CPU、頂部的內(nèi)存,在顯微鏡下,新麒麟CPU的焊點飽滿圓潤,走線清晰筆直,做工精美堪稱藝術(shù)品,充分展現(xiàn)了成熟精湛的國產(chǎn)化工藝水平。
這種封裝技術(shù)叫FO-PoP(Fan-Out Package on Package扇出型堆疊封裝)技術(shù),它的高集成度不但可以節(jié)省手機內(nèi)部空間,還可以大大提升CPU與內(nèi)存之間的傳輸效率,進(jìn)而顯著改善性能,還有利于散熱。
相比目前手機行業(yè)主流的HB-POP封裝,F(xiàn)O-PoP是一種適用于對集成度、密度、輕薄有更高要求的封裝技術(shù),具有成本高、密度高的特點,主要用于實現(xiàn)邏輯芯片(如處理器)和存儲芯片的高性能、高密度集成。
FO-PoP相比傳統(tǒng)封裝技術(shù)具有以下顯著優(yōu)勢:
更薄的封裝外形:相比傳統(tǒng)的基于基板的PoP封裝,F(xiàn)O-PoP非常適合對尺寸敏感的移動設(shè)備,所以這次華為的新折疊華為Pura X的麒麟9020就采用了這個技術(shù),目的是讓手機更輕薄。
更高的電氣性能:FO-PoP能夠?qū)崿F(xiàn)更高的互連密度和更低的延遲,帶寬密度可提高8倍。
更好的熱性能:由于無需使用基板,F(xiàn)O-PoP的熱性能更優(yōu),能夠更好地滿足高性能計算和網(wǎng)絡(luò)通信的需求。
更高的集成度:支持多種芯片的異構(gòu)集成,如應(yīng)用處理器、存儲器、封裝天線等。
FO-PoP封裝技術(shù)廣泛應(yīng)用于移動設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子以及人工智能(AI)和高性能計算(HPC)領(lǐng)域。
目前華為和蘋果是僅有的量產(chǎn)FO-PoP封裝技術(shù)的兩家手機廠商,這種封裝用在麒麟9020上意味著中國大陸已經(jīng)掌握了這種先進(jìn)封裝技術(shù)。
我看楊長順和一些自媒體都在說這種技術(shù)和蘋果A系列芯片采用的是同一種技術(shù),通過與一些產(chǎn)業(yè)朋友交流,其實麒麟9020的FO-PoP封裝和蘋果的還是有很大不同的。
1、DRAM疊層不同,蘋果由于配置較低的內(nèi)存因此其芯片堆疊的DRAM層數(shù)沒有麒麟9020多。
2、麒麟9020使用的IPD模組(上圖中灰色方形模組)和蘋果的FO-PoP封裝使用的IPD模組種類不同。
3、從底部pad數(shù)量看,麒麟9020更多更密集,蘋果的要少很多。
所以從技術(shù)實現(xiàn)上來說,麒麟9020 FO-PoP封裝的難度更大,挑戰(zhàn)更多。
從FO-PoP封裝看中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步!
Pura X搭載的麒麟9020芯片采用了創(chuàng)新的封裝技術(shù),這其實代表了華為在芯片領(lǐng)域強大的技術(shù)積累和自主研發(fā)能力,并且具有很強的垂直整合能力,能夠根據(jù)其差異化的產(chǎn)品需求,選擇不同的先進(jìn)技術(shù),從而獲得強大的產(chǎn)品競爭力。
不知道大家注意到?jīng)]有?自從麒麟9000S在2023年獲得突破以后,海思在手機處理器研發(fā)上又進(jìn)入到小步快走的節(jié)奏。不過這次迭代與以前大踏步式的工藝代際升級相比,是微創(chuàng)新升級。
如華為Pura 70系列搭載的麒麟9010實現(xiàn)了高達(dá)90%以上的國產(chǎn)化率,這不僅體現(xiàn)了華為的技術(shù)實力,也為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自主可控發(fā)展樹立了標(biāo)桿。
麒麟9010采用了華為完全自主設(shè)計的“泰山架構(gòu)”,泰山架構(gòu)引入了超線程技術(shù),每個物理核心可同時處理兩個線程,有效提升了多任務(wù)處理能力,能更好地適應(yīng)全新生產(chǎn)、供應(yīng)條件下,消費者對終端智能手機涵蓋衣食住行、多任務(wù)的使用需要。
現(xiàn)在華為Pura X搭載的麒麟9020又在先進(jìn)封裝上獲得了突破!雖然其他國產(chǎn)手機廠商也想獲得這個技術(shù)實現(xiàn)更有流暢的體驗,但是由于主芯片不能自研,加上封裝不能自主可控因此無法擁有這個先進(jìn)封裝技術(shù)。
因為這種工藝,必須從基礎(chǔ)的裸芯片開始,高通、聯(lián)發(fā)科都只賣封裝好的成品,也不可能在封裝方式上配合去做這種定制 ,這件事必須是需要有全產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合的能力才能實現(xiàn),(這也能側(cè)面說明華為強大的自主、垂直整合能力)。
其實,除了FO-PoP封裝,華為還掌握了另外一種封裝技術(shù),那就是HB-PoP封裝,它是一種高帶寬疊層封裝技術(shù),主要用于高性能移動設(shè)備(如智能手機和平板電腦)的處理器和存儲器集成。也是通過將處理器芯片和存儲器芯片垂直堆疊在一起,實現(xiàn)了高集成度、高性能和小尺寸封裝。
這是目前的主流封裝技術(shù),海思的多款芯片都采用這個封裝技術(shù)。
至此,華為已經(jīng)展現(xiàn)出強大的自主、垂直整合能力--擁有鴻蒙操作系統(tǒng)、芯片自主架構(gòu),SOC設(shè)計以及系統(tǒng)生態(tài),深厚的技術(shù)積累帶來多種的技術(shù)組合“武器庫”,可以根據(jù)識別到的系統(tǒng)和體驗的瓶頸和痛點,根據(jù)需要靈活采用適合的、匹配的封裝技術(shù)。
麒麟9020的 FO-PoP封裝就是一個具體的體現(xiàn),除了有優(yōu)秀的芯片設(shè)計能力之外,華為通過先進(jìn)封裝技術(shù)實現(xiàn)了更好的使用體驗!我也體驗過華為Pura X感覺確實很絲滑流暢!
有了能力之后,華為未來的在芯片上的創(chuàng)新空間,可以說打開了一個新維度!想象一下,基于 FO-PoP封裝,現(xiàn)在實現(xiàn)了CPU和存儲的堆疊,未來,是不是可以實現(xiàn)更多器件的異構(gòu)堆疊?例如將其他射頻模組、光學(xué)器件、電源模組等集成進(jìn)來?那樣的芯片,已經(jīng)超越了目前的SoC概念,然后針對不同的應(yīng)用場景、使用痛點,通過不同的器件組合再次實現(xiàn)場景級的優(yōu)化?----這樣一來,組合式創(chuàng)新可以說讓華為升級到又一個新高度了!就是通過不同的新芯片架構(gòu)、封裝就能實現(xiàn)一個可以場景化定制的芯片大超市!再加上華為自己的底層操作系統(tǒng),想想都刺激!
前面說了,F(xiàn)O-PoP封裝的應(yīng)用領(lǐng)域很廣可以應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng),人工智能高性能計算以及汽車電子等,試想一下,這個技術(shù)用如果延伸到高性能計算領(lǐng)域,是不是可以帶來我們在高性能計算處理器的性能大提升?
如果這個技術(shù)用在將要火爆的智能AR眼鏡上,是不是可以帶來更輕更薄更好的體驗?
另外,大家想想,要實現(xiàn)麒麟9020 FO-PoP封裝,必然是華為、海思還有一眾中國半導(dǎo)體公司齊心協(xié)力合作的結(jié)果,所以,麒麟9020的這個小小封裝代表著中國在先進(jìn)封裝領(lǐng)域的一大進(jìn)步!意味著這個技術(shù)已經(jīng)完全自主可控!老張一直認(rèn)為,來自系統(tǒng)端的需求才是推動半導(dǎo)體整體進(jìn)步的重要推手,2023年Mate 60自研芯片實現(xiàn)了從0到1的突破,其實背后也是整個中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同合作的結(jié)果,我們看到,在華為的推動下,整個中國的芯片制造水平都有了提升。
另外,過去幾年華為在美國極限打壓下頑強生存多路徑創(chuàng)新最后突破封鎖浴火重生也給我們半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)很大的啟示--那就是全方位,多路徑創(chuàng)新實現(xiàn)整體突破,我們現(xiàn)在擁有全球數(shù)量最多的半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè),它們在各個方向的上的創(chuàng)新如同點點星光匯聚,萬千維度的創(chuàng)新火種在混沌中交相輝映,終將熔鑄成破曉黑暗的新曙光!老張認(rèn)為,在整機端需求的驅(qū)動下,我們的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將會以我們的創(chuàng)新方式實現(xiàn)整體進(jìn)步!雖然半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)仍然面臨極限壓制,但是作為領(lǐng)軍企業(yè)之一,華為已經(jīng)做出了突破卡脖子最好的示范,相信時間會給出最好的答案。(完)
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