球友会官网 - 麒麟9050 Pro:创新卓越,能效媲美3nm芯片,技术差距缩短至3年
前沿导读 根据电子工程专辑的信息,搭载逻辑折叠技术的麒麟9050 Pro芯片,其能效表现已基本达到了台积电和英特尔3nm芯片的水平。与苹果同类产品的差距也从过去的四年缩短至约三年。值得注意的是,这种前沿的逻辑折叠技术伴随着高精度工艺的复杂性,任何环节的瑕疵都可能导致晶圆的报废,给产品良率带来严重影响。
复杂的制造工艺 根据半导体分析机构Kurnal Insights的分析,麒麟9050 Pro的逻辑折叠技术颠覆了传统芯片设计方式。不同于将计算单元与SRAM放置在同一2D裸片上的设计,麒麟9050 Pro将其拆分为两个独立的裸片,通过混合键合技术进行叠加。这样的设计要求先期生产出两片裸片,接着通过晶圆减薄、精确对准等高难度技术进行叠加。一旦其中某个环节出现问题,便会对两片裸片产生连锁反应,从而影响最终的芯片产出。
逻辑折叠技术代表了华为海思及中国半导体行业的尖端设计与制造能力。新技术的面世必然伴随着高成本与技术路径的激烈争议。目前,采用逻辑折叠技术的麒麟芯片仅应用于如Mate XT2、Mate 90 Pro Max(16GB版本及典藏版)、和Mate 90 RS非凡大师等高端产品。而Mate 90标准版、Mate 90 Pro和12GB版本的Pro Max则仍然使用传统平面设计的麒麟9030和9035芯片。 球友会官网
不仅是在芯片领域,之前推出的10倍光学变焦镜头(如华为P40 Pro+、Mate 40 Pro+、三星S系列Ultra)、自由曲面镜头(华为Mate 40 Pro+)、一镜双目(华为Pura 80 Ultra)、以及长焦连续光变技术(小米17 Ultra)等优秀影像技术,均搭载于各大品牌的高价值旗舰手机之上。这类技术的研发与制造成本极高,因此将其应用于高价值产品中,形成明显的产品差异化,成为提升市场竞争力的最佳策略。
在CPU领域,英特尔曾将其系列产品划分为四个等级:i3、i5、i7及i9。如今,英特尔将产品更新为Ultra系列,依然维持四个细分等级,分别为Ultra3、Ultra5、Ultra7和Ultra9。等级越高,芯片的性能也愈发卓越。其中,先进的Ultra X9 388H芯片拥有16个核心,最高频率可达5.1GHz,代表了目前移动终端领域商业化量产的顶尖水平。此外,该芯片采用英特尔最尖端的18A工艺(即1.8nm),从而使得搭载此芯片的产品起售价达到了15000元,部分高存储版本甚至超过2万元。
与传统的电脑产品中通用CPU的竞争相比,手机芯片市场的同质化趋势愈加明显。即使采用最前沿的制程工艺,芯片在能效和性能方面与上一代产品之间的差异也微乎其微,唯一能够体现先进制程优势的往往是在高功耗场景下的性能释放。 球友会官网
工程挑战 传统的芯片生产技术流程往往是在一片12英寸的晶圆上,通过先进的加工工艺曝光图案,随后再逐个切割出带有逻辑电路的裸片进行进一步封装测试。这一流程是行业内运行了数十年的主流制造模式。即便是由AMD引领的X3D技术也仅是在完成平面计算单元设计后,额外制造一块SRAM缓存芯片并通过混合键合技术实现叠加,相当于一种"外接"技术。
与此不同,华为的逻辑折叠在设计层面上完全依赖计算单元和SRAM之间的紧密关系。这种设计确保了二者不可分割,缺一不可,只有通过精细的合作才能制造出逻辑折叠技术所需的芯片。可以将其类比为手机续航的提升:一种是在手机制造完成后再添置外接电池,另一种则是在设计阶段就通过新的材料提升电池的能量密度。显然,后者的技术要求更为复杂。
从工程技术的角度来看,芯片技术与电池技术有着本质的不同。从EDA工具到制造设备再到制程工艺和先进封装,它们之间都存在深刻的联系。无论是追求先进制程还是推动华为的逻辑折叠技术,都需整个行业共同努力。在面对西方封锁的前提下,构建一条从设计到量产的逻辑折叠技术路线,其投入成本是难以验证的。 球友会官网
作为首款量产的逻辑折叠芯片,麒麟9050 Pro的推出,标志着华为在这一技术道路上的成功探索,并具备了量产与商业化的基础。接下来的步伐是继续深化逻辑折叠技术在芯片设计中的应用。华为的目标是在2031年之前,实现麒麟芯片核心频率达到5GHz,晶体管密度超过400(MTr/mm²),相当于1.4nm的水平。尽管当前中国半导体行业在EUV技术上依然面临难题,逻辑折叠的创新仍然为未来的发展指明了方向。
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