燒芯片
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-10-12
燒芯片的實(shí)例教程
硬件的小伙伴應(yīng)該都有“燒設(shè)備”的經(jīng)歷，芯片摸上去溫溫的，有的甚至燙手。
有些芯片在正常工作時(shí)，功耗很大，溫度也很高，需要涂散熱材料。
本文主要討論芯片的散熱/發(fā)熱、熱阻、溫升、熱設(shè)計(jì)等概念。
開(kāi)蓋后的酷睿i9-9900K上的硅脂散熱材料
▉ 芯片發(fā)熱和損耗
芯片的功率損耗，一方面指的是有效輸入功率和輸出功率的差值，稱之為耗散功率，這部分損耗會(huì)轉(zhuǎn)化成熱量釋放，發(fā)熱并不是一個(gè)好東西，會(huì)降低部件和設(shè)備的可靠性，嚴(yán)重會(huì)損壞芯片。
耗散功率，英文為Power Dissipation，某些芯片的SPEC里面會(huì)有這個(gè)參數(shù)，指最大允許耗散功率，耗散功率和熱量是相對(duì)應(yīng)的，可允許耗散功率越大，相應(yīng)的結(jié)溫也會(huì)越大。
另一方面，芯片功耗指的是電器設(shè)備在單位時(shí)間中所消耗的能源的數(shù)量，單位為W，比如空調(diào)2000W等等。
▉ 熱阻和溫升
我們都知道一句話：下雪不冷化雪冷，這是一個(gè)物理過(guò)程，下雪是一個(gè)凝華放熱過(guò)程，化雪是一個(gè)融化吸熱過(guò)程。
芯片的溫升是相對(duì)于環(huán)境溫度（25℃）來(lái)說(shuō)的，所以不得不提熱阻的概念。
熱阻，英文Thermal Resistance，指的是當(dāng)有熱量在物體上傳輸時(shí)，在物體兩端溫度差與熱源的功率之間的比值，單位是℃/W或者是K/W。
如下圖所示，將一個(gè)芯片焊接在PCB板上，芯片的散熱途徑主要有如下三種，對(duì)應(yīng)三種熱阻。
1、芯片內(nèi)部到外殼和引腳的熱阻——芯片固定的，無(wú)法改變。
展開(kāi) 芯片公司侵權(quán)背后的法律漏洞
英特爾與VLSI的專利之爭(zhēng)背后，亦暴露出美國(guó)在專利保護(hù)法律法規(guī)方面的不足。
聯(lián)邦法律并不要求某人在使用某項(xiàng)技術(shù)前，先去了解該技術(shù)是否已被申請(qǐng)專利。基于此，英特爾并未核實(shí)自己是否涉嫌專利侵權(quán)。
VLSI的律師Morgan Chu稱，英特爾此舉是對(duì)VLSI的專利“故意視而不見(jiàn)”。
但是，陪審團(tuán)并未裁定英特爾是故意侵權(quán)，否則判罰金額最高可達(dá)現(xiàn)裁定金額的3倍。
放眼整個(gè)半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域，專利之爭(zhēng)并不少見(jiàn)。僅英特爾一家公司，就曾在2005年向MicroUnity系統(tǒng)工程公司支付了3億美元罰金，在2011年向NVIDIA公司支付15億美元罰金等。
芯片專利糾紛難解
對(duì)眾多芯片玩家來(lái)說(shuō)，芯片技術(shù)侵權(quán)之爭(zhēng)，除了可能影響公司的產(chǎn)品布局，還會(huì)耗費(fèi)公司大量資金、時(shí)間方面投入，亦有可能對(duì)公司聲譽(yù)造成影響。
對(duì)于原告、被告來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)時(shí)間法庭拉鋸對(duì)兩方均無(wú)益處。
展開(kāi) “
搞清楚概念和原理之后，補(bǔ)充制作最簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)電源必備知識(shí)
很多同學(xué)最初DIY時(shí)，都逃不過(guò)炸電容，燒芯片，廢MOS管….迷茫的翻閱《電力電子技術(shù)》書(shū)籍，學(xué)習(xí)什么是Buck？什么是Boost？什么是半橋？小心翼翼的焊板子，制作數(shù)控電源等。
DIY的樂(lè)趣就在于此，接下來(lái)，我們提前儲(chǔ)備一下開(kāi)關(guān)電源的制作的必備知識(shí)點(diǎn)，好讓大家在真正動(dòng)手實(shí)踐時(shí)少踩坑！（注意：電源的指標(biāo)我們先不用定的太高，只需要設(shè)計(jì)一個(gè)輸入直流、輸出直流具有恒壓功能的DC-DC電源即可。）
1）對(duì)于主電路，需要懂得Buck電路，如下圖3所示。理解其工作原理，知道PWM（脈寬調(diào)制）控制其輸出電壓，建議大家參考一下《電力電子技術(shù)》。
圖3 Buck電路原理圖
2）輸入輸出濾波電路，這一塊就輕松點(diǎn)了。明白電解電容的耐壓值要高于接入的電壓才不會(huì)爆炸，要想濾波效果好就得多個(gè)電容并聯(lián)，且要電解電容和瓷片電容一起用，因?yàn)榇善娙莸母哳l特性好，可以有效濾除高頻雜波。而電解電容容量大，能保持輸出電壓的穩(wěn)定。
3）對(duì)于控制電路，如果使用專用的開(kāi)關(guān)電源芯片那么就按參考芯片手冊(cè)給出的典型電路。如果采用的是微處理器，那么需要會(huì)C語(yǔ)言，懂得操作單片機(jī)控制其管腳輸出PWM波，以及MOS管的驅(qū)動(dòng)電路。
4）采樣這一部分需要懂得電阻分壓采樣，電路圖如下圖所示：
圖4 分壓采樣電路
圖中OP97主要起到保護(hù)后級(jí)電路的作用。
展開(kāi) 可以預(yù)測(cè)，未來(lái)至少3年內(nèi)，蔚小理等公司沒(méi)有自研出芯片之前，類似的公司將會(huì)呈現(xiàn)出一種高速發(fā)展的上升趨勢(shì)，在被資本追捧的過(guò)程中，既實(shí)現(xiàn)“錢(qián)途似錦”，又促使自身技術(shù)的不斷迭代，進(jìn)而變得更有價(jià)值。
“芯慌”下的車(chē)芯企業(yè)，既值錢(qián)又賺錢(qián)
資本所青睞的公司無(wú)外乎兩種，“能賺錢(qián)的”和“值錢(qián)的”。在“造車(chē)熱”和“芯片荒”的雙層作用下，國(guó)產(chǎn)車(chē)芯不僅是熱點(diǎn)，而且表現(xiàn)得既值錢(qián)又能賺錢(qián)。
雖然說(shuō)當(dāng)年的AI芯片三小龍，深鑒科技被賽靈思收購(gòu)，寒武紀(jì)上市后股價(jià)頻跌，但帶有自動(dòng)駕駛屬性的地平線或許會(huì)有不同的走向，至少現(xiàn)在的它站住了熱點(diǎn)，本身的價(jià)值也存在可取之處。
“軟硬結(jié)合”的發(fā)展理念與Mobileye類似，天工開(kāi)物平臺(tái)的存在，又給予了地平線合作伙伴更大的自主性和自由性。這種靈活的解決方案提供方式，會(huì)是地平線又一個(gè)閃光點(diǎn)。
另外，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2020年地平線智能芯片累計(jì)出貨量達(dá)16萬(wàn)片，預(yù)計(jì)2021年能夠達(dá)到百萬(wàn)級(jí)別的量產(chǎn)流片，而且近期地平線的C輪融資更是達(dá)到了9億美元。雖然在普遍認(rèn)知中，做AI燒錢(qián)，做芯片也燒錢(qián)，但當(dāng)產(chǎn)業(yè)鏈走通，資金循環(huán)起來(lái)之后，站穩(wěn)腳跟并不是什么困難的事。
管中窺豹，資本對(duì)地平線的熱捧，也足以驗(yàn)證國(guó)產(chǎn)車(chē)芯產(chǎn)業(yè)的大有可圖。而且在諸多因素的共同作用下，盡管存在著國(guó)外的某種壟斷，現(xiàn)存的市場(chǎng)依舊足夠廣闊。更何況，國(guó)家政策層面上，國(guó)產(chǎn)替代大勢(shì)所趨。
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覺(jué)得內(nèi)容不錯(cuò)的話，點(diǎn)個(gè)在看唄
芯片又燒了？
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燒芯片的最新內(nèi)容
基于這些優(yōu)點(diǎn)，理論上水導(dǎo)激光切割碳化硅是不錯(cuò)的選擇，但該技術(shù)難度大，相關(guān)的設(shè)備成熟度不高，作為易損件的噴嘴制作難度大，如果不能精確穩(wěn)定地控制微細(xì)水柱，飛濺的水滴燒蝕芯片，影響成品率。因此，該工藝目前尚未應(yīng)用到碳化硅晶圓生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。
基于這些優(yōu)點(diǎn)，理論上水導(dǎo)激光切割碳化硅是不錯(cuò)的選擇，但該技術(shù)難度大，相關(guān)的設(shè)備成熟度不高，作為易損件的噴嘴制作難度大，如果不能精確穩(wěn)定地控制微細(xì)水柱，飛濺的水滴燒蝕芯片，影響成品率。因此，該工藝目前尚未應(yīng)用到碳化硅晶圓生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。
硬件的小伙伴應(yīng)該都有“燒設(shè)備”的經(jīng)歷，芯片摸上去溫溫的，有的甚至燙手。
有些芯片在正常工作時(shí)，功耗很大，溫度也很高，需要涂散熱材料。
本文主要討論芯片的散熱/發(fā)熱、熱阻、溫升、熱設(shè)計(jì)等概念。
開(kāi)蓋后的酷睿i9-9900K上的硅脂散熱材料
▉ 芯片發(fā)熱和損耗
芯片的功率損耗
雖然在普遍認(rèn)知中，做AI燒錢(qián)，做芯片也燒錢(qián)，但當(dāng)產(chǎn)業(yè)鏈走通，資金循環(huán)起來(lái)之后，站穩(wěn)腳跟并不是什么困難的事。
管中窺豹，資本對(duì)地平線的熱捧，也足以驗(yàn)證國(guó)產(chǎn)車(chē)芯產(chǎn)業(yè)的大有可圖。而且在諸多因素的共同作用下，盡管存在著國(guó)外的某種壟斷，現(xiàn)存的市場(chǎng)依舊足夠廣闊。
覺(jué)得內(nèi)容不錯(cuò)的話，點(diǎn)個(gè)在看唄
芯片又燒了
“
搞清楚概念和原理之后，補(bǔ)充制作最簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)電源必備知識(shí)
很多同學(xué)最初DIY時(shí)，都逃不過(guò)炸電容，燒芯片，廢MOS管….迷茫的翻閱《電力電子技術(shù)》書(shū)籍，學(xué)習(xí)什么是Buck？什么是Boost？什么是半橋？小心翼翼的焊板子，制作數(shù)控電源等。
據(jù)外媒報(bào)道，美國(guó)得克薩斯州的聯(lián)邦陪審團(tuán)周二做出裁決，全球最大芯片制造商英特爾侵犯了少數(shù)人持股的VLSI Technology公司擁有的兩項(xiàng)專利，共需要賠償21.8億美元。
我也曾在北大參與過(guò)國(guó)產(chǎn)CPU的研發(fā)，生態(tài)之難體會(huì)頗深，真的，只是燒錢(qián)做芯片，無(wú)論燒多少都無(wú)法挑戰(zhàn)Intel和ARM，何況過(guò)去二十年真的沒(méi)燒多少。
但我并沒(méi)有梁寧那么悲觀，畢竟技術(shù)的潮流無(wú)法抗拒，借用馬化騰的一句名言“可能你什么錯(cuò)都沒(méi)有，最后就是錯(cuò)在自己太老了”。
Intel和ARM如此強(qiáng)大而且極少犯錯(cuò)，我們?nèi)绱巳跣【退闼鼈兎稿e(cuò)也無(wú)法利用——但我們可以欺負(fù)它們的“老”。
