1427億的成果!堆疊晶片突破,曲線實現5nm後華為將吹響反擊號角

1427億的成果!堆疊晶片突破,曲線實現5nm後華為將吹響反擊號角

華為

作為全球頂級的科技企業,華為在研發投入上常年高居前列,不但在十年間累計投入研發8450億元,在遭遇困境的2021年更是選擇加大投入,以1427億的研發投入高居全球第二名,在一眾國內科技企業中,華為可以說是一枝獨秀的存在。

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華為研發投入達到1427億

以華為等科技企業的崛起為代表,我們在科技產業的話語權也越來越大,在很多的標準制定中也不斷出現中國企業的身影。但也正是因為華為的優秀打破了西方在科技領域的壟斷話語權,導致華為遭到了“斷供”,本來一帆風順的發展前景也蒙上了陰影。

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華為在晶片領域取得突破

但是面對封鎖華為並沒有選擇放棄,而是不斷加大在研發上的投入試圖完成突破。終於在晶片領域,多家媒體爆料華為透過晶片堆疊技術曲線突破,使得堆疊後的14nm在電晶體密度和效能上接近5nm晶片,間接解決了無法取得EUV光刻機及先進製程晶片製造技術的困境。

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華為申請的晶片堆疊相關專利

什麼是堆疊晶片?簡單來說就是透過將14nm等落後製程的晶片透過3D封裝等技術將複數個晶片堆疊成單一晶片,從而增加電晶體密度,以實現更高的效能。眾所周知,電晶體的密度和晶片的效能息息相關,3/4nm等先進製程就是為了能在單位面積內提升電晶體密度,從而實現更高的效能。

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麒麟晶片

透過晶片堆疊來提高效能既有優點,也有缺點。從優點方面來說,隨著摩爾定律逼近極限,先進製程的突破也變得越來越困難,同時先進製程所帶來的晶片效能提升的幅度也越來越小,成本卻越來越高,特別是在逼近1nm極限時,繼續在先進製程上進行突破所帶來的效能的提升已不足以完全覆蓋成本,此時也必然會轉向晶片堆疊等其他方案。提前進行晶片堆疊相關技術的研究,也可以使得我們在這一領域取得一定的領先和優勢。再加上EUV光刻機短時間內沒有突破的可能,而國產晶片行業也不能因此而停止發展,所以選擇晶片堆疊方案進行突破也是可行的幾條道路之一。

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華為

從缺點來說,晶片堆疊實際上是一種體積換效能的做法,想要透過14nm實現5nm的效能可能需要6塊14nm晶片進行堆疊才能實現,從成本來考慮上來說這種做法同樣有些得不償失。同時晶片堆疊還會造成功耗以及散熱等方面的問題,因為晶片堆疊不僅僅是簡單地將兩塊晶片堆疊在一起,而是需要更多的技術和工序的支援。

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華為自研CPU和GPU架構取得進展

可以看到晶片堆疊技術對於華為而言是一道突破封鎖的曙光,從技術層面上雖然依然存在很多難點需要攻關,但也確實在EUV光刻機之外給華為提供了第二個選擇。當然晶片堆疊技術的實現也必然不是一帆風順,這也是為何華為依然保持高額研發投入,在如此困難的2021年依然堅持投入1427億進行研發的原因。

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蘋果獨佔75%的利潤

除了晶片堆疊技術之外,華為還開始在CPU和GPU上採用自研架構,這同樣也是為了晶片重新回到市場上進行競爭所做的準備。為什麼iPhone能夠拿走整個手機市場超過75%的利潤,而排名第二的三星僅有13%,眾多國產品牌甚至不足3%呢?蘋果自研架構的A系列晶片可以說是最大的功臣,正是得益於自研架構,蘋果可以讓晶片更好地適配iOS系統,在使用者體驗層面上也壓制住了安卓。

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驍龍處理器接連翻車

相反高通則因為沒有采用自研架構,最終導致驍龍888和驍龍8Gen1連續兩代出現功耗控制不佳,發熱降頻等問題。在和蘋果A系列晶片同樣採用ARM核心最終的實際效果卻截然相反,最大的問題就是高通無法從架構層面進行最佳化。

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鴻蒙系統

在透過堆疊技術解決晶片製造的難題之後,再加上自研的CPU、GPU架構以及為“萬物互聯”所打造的鴻蒙系統,華為也將成為唯一有資格正面挑戰蘋果和iPhone的廠商。大家看好華為未來的發展嗎?歡迎留言討論。