华为本可以开发3DIC解决方案,作为对西方国家实施技术封锁的回应,这是其规划中已经考虑的战略步骤,并且有可能改变局势的进程。
这项技术是什么?它与其他芯片有何不同?
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3DIC 技术的概念并不新鲜:它是将两个或多个芯片一个叠放在另一个之上的排列,在它们之间建立垂直连接。早期的例子包括AMD 的 3D V-Cache 技术、不同代的 HBM 内存以及当今 SSD 中的 3D-NAND 内存。
然而,对于华为来说,这项技术可能代表着对及其盟国施加的技术否决的答案。在开发新型光刻机时,主要目标是在给定区域内放置最大数量的晶体管。
随着 3DIC 技术的引入,有机会增加每平方毫米的容量。本次评估不包括体积或立方毫米 (mm3),这意味着通过堆叠多个不同的芯片,单位面积的密度将会增加。
换句话说,无需求助于新的制造节点,就可以实现更复杂系统的构建。
自2022年以来,据悉华为正在开发3DIC解决方案,以应对施加的限制,阻止中国跨国公司获得7纳米或更高技术。
具体来说,他们的方法是将两个 14nm 芯片堆叠在一起,目标是在同一空间内实现相当于 7nm 技术的密度。这将使他们能够继续开发更复杂的芯片。
华为面临的挑战
使用更先进的光刻技术来制造芯片具有在保持相同设计的同时降低能耗或提高时钟速度的优点。
如果坚持使用不太先进的制造工艺来构建芯片,这些改进将很难实现。然而,这并不是华为在3DIC技术上面临的唯一挑战。我们还必须考虑另外两个方面:
使用 3DIC 方法制造芯片需要包含额外的步骤,在最坏的情况下可能会使每个芯片的成本增加一倍。
将两个芯片相互叠置会导致热量增加,这意味着华为可能需要大幅降低时钟速度才能妥善管理热量问题。
应该记住,3DIC解决方案通常用于低功耗芯片,例如移动设备中使用的芯片,正是出于这种考虑。
最后,值得注意的是,华为关于3DIC技术的提案正处于专利阶段,尚未提交使用该技术的产品。