乌合麒麟口中的1414nm3D封装技术能成为国产芯片的希望吗

Tom 2023年11月16日 19:28 0

2021年6月30日，近日新浪微博@乌合麒麟被网友指责转发不实消息、造谣。双方就“14nm芯片经过优化和新技术支持，是否可以比肩7nm性能”的问题论战了多日，最终于6月27日乌合麒麟发布了一条收回道歉的声明，并且他在这则声明中提到了一些他对于3D封装技术的理解。

关于他们争论的问题，笔者认为可以从两个方面探讨：

*采用14nm工艺制造的芯片是否可以通过3D封装等技术最终达到肩比7nm的性能？

这个说法本身没问题。

*这个是否值得国人“沸腾”呢？

不值。

14+14nm可以大于7吗？

首先，他们讨论时原话描述为“将两个低制程芯片进行特殊方法进行叠加优化，可以达到更好的使用体验技术已经获得突破，14nm芯片经过优化和新技术支撑，可以比肩7nm性能”。这个说法本身没问题，但在一些内行人看来，这个说法可能就是说了个“寂寞”。

在初中物理和初中化学中提到了一个概念--控制变量，而这个问题在描述的时候并没有控制变量。就像这个问题中根本就没有提对比的芯片面积、微架构等因素是否相同，而这些都是非常影响性能的。

举个例子来说，这种说法就像在辩论关公战秦琼。正方说，关公在一定情况下可以战胜秦琼。那么这时候说的一定情况到时是说青年时的关公能战胜暮年时的秦琼，还是说暮年时的关公能战胜青年时的秦琼呢？或者说手持青龙偃月刀的关公可以战胜赤手空拳的秦琼呢？所以在讨论这问题时，不谈年龄，不谈拿没拿武器，直接说关公在一定情况下可以战胜秦琼，这个说法没错，但没有现实意义。

同样的，我也可以提出这样一个观点：

“不需要14+14nm的3D封装，单14nm芯片性能在一定情况下直接就可以超过7nm芯片”。

我不光提了这个观点，我还可以举出实例。由14nm打造的AMD 锐龙 Threadripper 1950X性能超过由7nm打造的AMD 锐龙 5 5600X。

上部分为5600X参数下部分为1950X参数

不过细心的小伙伴应该发现了，这两款芯片尺寸规格是不一样的，也就是说没有控制变量。而在我们常识中认为的7nm芯片比14nm芯片强，一定是建立在同规格、同芯片面积、同微架构等等，除了工艺以外其它条件都相同的情况下。如果不控制其它变量，谁比谁强都是正常的。

乌合麒麟的声明

关于3D封装部分，乌合麒麟在他的收回道歉的声明中是这样描述的。“而因特尔正是靠这种3d堆叠的技术把14nm芯片的功效和台积电7nm甚至5nm的功效打的有来有回的。”

这个描述是错误的，英特尔在14nm这个技术节点没有使用过3D封装。英特尔在CES 2019上公布了Foveros 3D立体封装技术，首款产品代号Lakefield。而这个Lakefield，是10nm CPU。而且英特尔在这方面也只是试水阶段，目前

Lakefield只有两个型号的产品。

所以英特尔真就靠这两款采用3D堆叠技术的10nm CPU跟台积电打得有来有回？而且这两款还不是什么主力型号？这个说法显然不靠谱。

关于他在回应中提及的“不能证实海思是否正在研发这个技术”，如果从技术角度看，即使海思在研究，它也不是研究的主力。

众所周知，海思是一家Fabless，也就是说它只负责芯片的设计，不涉足芯片的制造环节。而像3D封装这种技术明显是属于芯片制造环节的，相关技术标准也许会和Fabless协商，但核心技术还是要由台积电或者中芯国际这样的晶圆代工厂来推动。

并不值得国人“沸腾”的技术

但从技术上说，3D封装并不足以让我们摆脱国产芯片落后的现状，而且3D封装技术本身还有很多问题需要突破，比如散热。

举例来说就像两个人在掰手腕，14nm就是一个普通人，而7nm就像一个大力士。同等情况下普通人的一只胳膊肯定是赢不了大力士的一只胳膊的，但是如果普通人用两只胳膊的话是可以赢大力士的一只胳膊的。这也就是3D堆叠技术的优势所在，3D堆叠技术确实可以提高单个芯片的性能。

但是大力士的另一只胳膊为什么要闲着呢？也就是说如果业界将来真的把3D堆叠技术研究成熟，14nm工艺会用3D堆叠，凭什么7nm就不用3D堆叠呢？而且从3D NAND的研发经验来看，7nm工艺因为其较高的能效比，其堆叠层数会大于14nm工艺的3D堆叠。如果假设14nm能堆叠2层，7nm就能堆叠3层，那到时候7nm芯片和14nm芯片的性能差异就会更大了。

国产芯片技术想要崛起，研究更小尺寸的工艺这事是躲不开的。