今年，苹果把两片 M1 Max 粘在一块，做成了秒天秒地的 M1 Ultra。
粘在一起后，在核心的工艺没变的情况下，性能大幅提升了！
之前谈芯片工艺制程的时候，很多机友会问，当芯片工艺到 1nm 之后，性能要怎么提升？
呐，现在还没到 1nm，不就可以在工艺不变的情况下提升性能了吗！
这一回，好像又是苹果忽然之间找到了一条能让性能提升的分岔路。
而最近，华为也公开了“粘芯片”的专利。
好像苹果的入场，让大家一下子盯准了这个方案。
又一次引领行业。
但是啊，事实并不全是酱紫的。
苹果用的这个粘芯片的技术，属于 chiplet，也叫小芯片技术。
一开始，大家有这种想法的时候，差不多算是先把芯片做成模块化。
把处理单元、存储、I/O 芯片拆分开来，然后通过先进的封装技术把这些小芯片 3D 封装叠成一块芯片。
这三块的分别组合，形成了厂商们自己的方案。
划重点 —— 两个关键，拆成小芯片以及先进的封装技术。
这技术目前来看至少有三好处。
一是可以做超多核心，性能当然也会比单一芯片强，这个 M1 Ultra 不用多说了吧。
二是有些方案比直接装两块芯片进去面积要小。
三是利用好了成本反而会降低。
之前 AMD 团队给过一个案例，在 14nm 的情况下，以小芯片技术分别生产的成本，相较于单芯片直接集成生产，可以降低超过 40%。
这种小芯片技术还被部分厂商认为，是解决摩尔定律失效的方案。
摩尔定律：集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔两年便会增加一倍
往后还延伸到芯片成本，每隔一年半成本可降低五成，平均每年成本可降低三成多
简单地说，它能够在工艺即将到顶的时候，在一定程度上，满足晶体管数量增加一倍，性能进一步提升的这个需求。
这种用好了既能省钱，又能提升性能的技术，根本不用等苹果，大家伙老早就开始搞了。
早在 M1 Ultra 之前，AMD、英特尔、华为、亚马逊，都有小芯片技术的相关技术研究以及量产芯片。
比如 AMD 的 ZEN/Ryzen、英特尔的 sapphire、亚马逊 graviton。
除此之外，业界性能最强的华为鲲鹏 920，也是用这个技术做的。
聊到华为，大家就不困了吧。
华为
和目前其它几家钻研小芯片技术的厂商不同，华为在芯片上是受到限制的。
其他几家可能考虑更多的是通过各种办法，解决先进制程价格贵、解决摩尔定律失效这两个问题。
但对于华为而言，除了鲲鹏 920 这种服务器芯片外，还要考虑能不能顺手缓解一下，手机没自家芯片用的问题。
之前，华为让中芯国际以 14nm 工艺做过一颗芯片 —— 麒麟 710A。
它的架构和麒麟 970 差不多，都是 4×A73+4×A53，大核主频低了 0.4GHz。
主要劣势还是 GPU，只有四核的 Mali-G51。
由于各种问题，这颗芯片最后的安兔兔跑分只有 14 万分左右。
现在，中芯国际升级到了 FinFET N+1 工艺，能够实现接近 10nm 的效果。
更有 N+2 工艺，有希望实现接近 7nm 的性能。
不过，中芯 2021 财报中，却没有了 N+2 工艺研发的部分。
所以它最顶级的工艺，就只能做到接近 10nm 的性能。
华为：不够用啊朋友。
回顾一下，小芯片技术的特性是什么？
是在工艺不提升的情况下，通过多芯片堆叠，提升晶体管数量，增强性能。
那华为是不是可以通过芯片堆叠这个技术，让 14nm 甚至接近 10nm 的芯片堆叠起来，实现更强的性能。
14nm+14nm=7nm 是虚的，那 ≈7nm 或者 ＞10nm 呢？
以机哥目前检索到的资料来说，应该可以。
但，问题不小。
小芯片技术的关键 —— 先进封装，其最顶级的方案，还是在台积电手里。
以苹果的 M1 Ultra 来说，它最牛逼的，不是把两块芯片叠在一起。
而是 —— 实现了芯片之间，高达 2.5TB/s 的互联带宽。
这是目前业界做小芯片技术里面最快的了。
华为鲲鹏是 400GB/s，AMD ZEN3 是 140GB/s。
以这个超高的互联带宽，作为两颗芯片性能叠加的基础，是技术的关键之一。
M1 Ultra 使用的封装技术，可能是这两个里的一个：CoWoS-L 和 InFO-L。
这两种，都是台积电的 3D 封装技术。
除了苹果，AMD 用的也是台积电方案。
早在 2015 年就用 HBM 技术发布了 Fury X 显卡，几乎称得上是最早开始搞小芯片技术的 AMD。
目前绝大部分的 3D 封装技术，也来自台积电。
包括去年发布的 3D V-Cache 技术，也是基于台积电的先进封装做的。
和掌握 7nm、5nm、3nm 等先进制程一样，顶级的先进封装技术也掌握在台积电的手里。
甚至说，未来很长一段时间也会是台积电的特长。
目前，喊得上名字的顶级大厂里，只有英特尔和三星有在先进封装上有所布局。
英特尔 2021 投入巨大。
不过，不少人预测英特尔在未来很有可能也会转回像 AMD 一样只做芯片设计而不生产芯片的 Fabless（无厂半导体）型厂商。
至于三星咧？
就给大家看两个报道的节选：
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2021 年三星决定布局先进封装，为的是和台积电竞争。
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2022 年，三星又重新考虑先进封装是否需要产线了，因为高通和三星自己目前都不感兴趣。
其它的封装厂也有方案，但未来短时间内，先进封装大概还会是台积电、英特尔主导。
做小芯片技术的关键是什么？是核心单元的拆分和设计，以及先进封装技术。
这些封装技术都在英特尔和台积电手里…那华为面对的还是现在的困境。
可以自己做芯片的设计，也能自己做芯片堆叠的设计。
但老问题依然在，谁来生产？
有些机友可能会问，中芯呢？
中芯国际确实可以生产 14nm 的芯片，但他可能没法处理先进封装。
这是生产上的问题。
还有小芯片技术本身的问题。
它是个更适合给大芯片做的技术，无论是成本考虑还是技术本身考虑，看起来都更适合大芯片。
两颗芯片的内核解构一下，堆叠封装在一个芯片里头，先不说性能是不是 ×2，功耗和发热首先得是 ×2 的。
做电脑、服务器的处理器倒还好，毕竟可以加装主动散热，电源也可以几百瓦往上冲。
你试想一下把两颗骁龙 888 拆开像 M1 Ultra 那样封起来，封装成这样的芯片，再塞进手机里头…
且不讨论体积了，这功耗、这发热，不得上个水冷？
接着是成本，目前手机 CPU 可能根本扛不住先进封装+双芯片堆叠的成本。
大家要搞明白，相比起普通封装，先进封装本身是更贵的。
业内人士计算过，小芯片技术在两种情况下才会获得收益，一个是做大芯片，一个是做最领先的先进工艺。
大芯片有一部分原因是芯片本身很贵，如果做成一片式生产，其中一个元器件出问题导致整个芯片都废掉的成本，比先进封装带来的成本要高。
先进工艺机哥理解大概就是造不出更好，或者用下一级工艺来造出更好的芯片时，价格更贵了。
这时候可以用先进封装来获得更强的性能。
可是华为能用的只有中芯国际的 14nm 以及接近 10nm 的 N+1 方案。
这样在堆叠一下，或许会变成用 5nm 芯片的价格，做出来接近 7nm 芯片的性能…
这样面对 5nm 的竞品时，既没有性能优势，也没有价格优势。
这两个理由也解释了为什么现在三星电子和骁龙都看不上先进封装。
chiplet 和先进封装是好东西，它也是未来的趋势，所以华为也在搞。
但是华为目前的方向还是做服务器的芯片，而不是做手机的芯片。
感兴趣的可以去研究研究鲲鹏 920，性能很顶。
至于 chiplet 做手机芯片，能不能帮到华为手机，还是再等等看。
图片来自网络
封杀这事儿真的太狗了
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