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1427億的成果!堆疊芯片突破,曲線實現5nm后華為將吹響反擊號角
2022/07/23
2022/07/23

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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。

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。

華為在芯片領域取得突破

但是面對封鎖華為并沒有選擇放棄,而是不斷加大在研發上的投入試圖完成突破。終于在芯片領域,多家媒體爆料華為通過芯片堆疊技術曲線突破,使得堆疊后的14nm在晶體管密度和性能上接近5nm芯片,間接解決了無法取得EUV光刻機及先進制程芯片制造技術的困境。

華為申請的芯片堆疊相關專利

什麼是堆疊芯片?簡單來說就是通過將14nm等落后制程的芯片通過3D封裝等技術將復數個芯片堆疊成單一芯片,從而增加晶體管密度,以實現更高的性能。眾所周知,晶體管的密度和芯片的性能息息相關,3/4nm等先進制程就是為了能在單位面積內提升晶體管密度,從而實現更高的性能。

麒麟芯片

通過芯片堆疊來提高性能既有優點,也有缺點。從優點方面來說,隨著摩爾定律逼近極限,先進制程的突破也變得越來越困難,同時先進制程所帶來的芯片性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,繼續在先進制程上進行突破所帶來的性能的提升已不足以完全覆蓋成本,此時也必然會轉向芯片堆疊等其他方案。提前進行芯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,而國產芯片行業也不能因此而停止發展,所以選擇芯片堆疊方案進行突破也是可行的幾條道路之一。

華為

從缺點來說,芯片堆疊實際上是一種體積換性能的做法,想要通過14nm實現5nm的性能可能需要6塊14nm芯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。同時芯片堆疊還會造成功耗以及散熱等方面的問題,因為芯片堆疊不僅僅是簡單地將兩塊芯片堆疊在一起,而是需要更多的技術和工序的支持。

華為自研CPU和GPU架構取得進展

可以看到芯片堆疊技術對于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。當然芯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。

蘋果獨占75%的利潤

除了芯片堆疊技術之外,華為還開始在CPU和GPU上采用自研架構,這同樣也是為了芯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系列芯片可以說是最大的功臣,正是得益于自研架構,蘋果可以讓芯片更好地適配iOS系統,在用戶體驗層面上也壓制住了安卓。

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系列芯片同樣采用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優化。

鴻蒙系統

在通過堆疊技術解決芯片制造的難題之后,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。

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