芯片性能隨著制程的不斷提升而逐步放緩，到了4nm，3nm工藝，進(jìn)一步突破摩爾定律極限，外界以為芯片性能可以呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，可是性能提升的幅度并沒有超出預(yù)期，而且伴隨而來的是功耗問題。另外美國芯片規(guī)則的存在，讓國產(chǎn)芯片需要做更多的努力。

一、芯片封裝的反擊

芯片是一個(gè)復(fù)雜的集成電路元器件，一顆指甲蓋大小的芯片，采用了高端先進(jìn)的5nm，4nm制程技術(shù)可以，可以容納上百根晶體管。晶體管越多，計(jì)算能力越強(qiáng)，也意味著更強(qiáng)大的性能水準(zhǔn)。在傳統(tǒng)的芯片制造產(chǎn)業(yè)中，提升芯片性能的方式有很多。要么是從供應(yīng)鏈入手，由ASML提供更好的光刻機(jī)設(shè)備產(chǎn)品，要么是從芯片制造商作為切入點(diǎn)，提高芯片制程。

不過這些方法都離不開多方的協(xié)同配合，即便芯片制造商解決了制程問題，探索出更先進(jìn)的芯片制造技術(shù)，如果沒有半導(dǎo)體設(shè)備，材料供應(yīng)商的配合，也很難完成芯片生產(chǎn)，更別說提高芯片性能了。

但眼下國產(chǎn)芯片需要解決的不僅僅是提升芯片性能問題，還得確保芯片產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)進(jìn)步。從國產(chǎn)化28nm到14nm，甚至更先進(jìn)的制程技術(shù)，都有待長(zhǎng)期探索。只是美國制定了芯片規(guī)則，在獲取一些頂級(jí)的EUV光刻機(jī)設(shè)備方面有一定的變數(shù)。

所以該如何讓芯片在沒有EUV光刻機(jī)的參與下，還能取得更大的性能突破嗎？有官媒正式發(fā)聲，指出芯片封裝技術(shù)可以繞過美禁令。

按此所說，封裝技術(shù)會(huì)作為芯片反擊的方式，那么什么是芯片封裝技術(shù)呢？芯片封裝是芯片制造的后端產(chǎn)業(yè)，一顆芯片會(huì)經(jīng)過設(shè)計(jì)，制造以及封裝等環(huán)節(jié)。而封裝環(huán)節(jié)需要將制造好的芯片用特殊的封裝技術(shù)，固定在集成電路芯片所用的外殼，讓芯片能夠和其它電子元器件連接。傳統(tǒng)的封裝工藝主要采用2D封裝，但隨著芯片制造技術(shù)的加強(qiáng)，也漸漸發(fā)展到2.5D以及3D封裝。

在這些封裝技術(shù)中，根據(jù)客戶的需求，掌握封裝能力的廠商，會(huì)采用不同的封裝工藝。比如臺(tái)積電為蘋果封裝M1 Ultra時(shí)，采用的封裝工藝就是InFO-LSI。在InFO-LSI封裝工藝的支持下，將兩顆M1 MAX連接在一起，變成性能更強(qiáng)大的M1 Ultra。

所以這里又涉及到新的封裝概念，也就是芯片堆疊。顧名思義，芯片堆疊就是將兩顆芯片堆疊使用。雖然M1 Ultra是疊加組合使用，但是因?yàn)樵O(shè)備可容納芯片空間面積更大，所以是平面展開。

如果設(shè)備容納芯片面積有限，多半就要用3D封裝，以節(jié)省芯片使用面積了。總的來說，芯片封裝的確是一項(xiàng)具有前瞻性的技術(shù)，目前臺(tái)積電、三星、中芯國際等等都在參與布局。而中芯國際前副董事長(zhǎng)蔣尚義說過，摩爾定律已經(jīng)接近物理極限，但芯片工藝會(huì)一直走下去，先進(jìn)封裝就是后摩爾時(shí)代布局的技術(shù)。

二、芯片封裝能延續(xù)摩爾定律嗎？

以前大部分的芯片制造商通過布局先進(jìn)工藝，大量采購ASML頂級(jí)的EUV光刻機(jī)設(shè)備，對(duì)先進(jìn)制程投入巨額的研發(fā)資金，終于將先進(jìn)工藝芯片發(fā)展到了5nm，4nm的程度。

三星已經(jīng)量產(chǎn)出更先進(jìn)的3nm，臺(tái)積電也會(huì)在今年下半年實(shí)現(xiàn)3nm量產(chǎn)。但是官媒發(fā)聲讓我們意識(shí)到先進(jìn)封裝同樣十分重要，就連芯片行業(yè)大佬蔣尚義也將先進(jìn)封裝定義為后摩爾時(shí)代應(yīng)該布局的技術(shù)。那么芯片封裝能延續(xù)摩爾定律嗎？從理論上來看，的確有這個(gè)可能性。因?yàn)榉庋b技術(shù)本質(zhì)上是改變芯片的安裝方式，更大程度發(fā)揮芯片的效益。節(jié)省用于先進(jìn)工藝資本開支的同時(shí)，也讓封裝產(chǎn)業(yè)締造新的輝煌。

往后芯片制造商提升芯片性能不僅僅是采購EUV光刻機(jī)，如果能全面推進(jìn)封裝技術(shù)的芯片堆疊，把兩顆芯片當(dāng)作一顆芯片使用，性能豈不是刷新單顆芯片的紀(jì)錄了。摩爾定律認(rèn)為，集成電路可容納的晶體管每隔2年就會(huì)翻倍。按照芯片堆疊的概念，估計(jì)不需要兩年，直接將兩顆芯片堆疊在一起，就能實(shí)現(xiàn)翻倍的效果，因此摩爾定律的極限自然會(huì)延續(xù)下去。

當(dāng)然，這條路還很漫長(zhǎng)，目前摩爾定律尚未走到盡頭。到2025年時(shí)期，ASML還會(huì)推出更先進(jìn)的NA EUV光刻機(jī)，屆時(shí)臺(tái)積電，三星將全力攻克2nm芯片工藝。人類發(fā)展芯片的歷史長(zhǎng)達(dá)半個(gè)世紀(jì)，未來幾十年，還能不能從傳統(tǒng)的工藝路徑取得更大的突破，我們不得而知。但芯片作為科技產(chǎn)業(yè)的基石，只是希望國產(chǎn)芯片能放大產(chǎn)業(yè)布局，正所謂條條道路通羅馬，芯片封裝或許就是通往羅馬的一條道路。