[導(dǎo)讀]在芯片設(shè)計(jì)方面，華為公司也新曝出了一個(gè)“雙芯疊加”專利，這種方式甚至可以讓14nm芯片經(jīng)過(guò)優(yōu)化后比肩7nm性能。根據(jù)華為曝出的專利來(lái)看，華為這種“雙芯疊加”專利確實(shí)能夠大大提升14nm芯片的性能。當(dāng)然，如果說(shuō)要比肩真正的7nm芯片，那可能還存在一定差距，就好比英特爾的14nm工藝...
在芯片設(shè)計(jì)方面，華為公司也新曝出了一個(gè)“雙芯疊加”專利，這種方式甚至可以讓14nm芯片經(jīng)過(guò)優(yōu)化后比肩7nm性能。
根據(jù)華為曝出的專利來(lái)看，華為這種“雙芯疊加”專利確實(shí)能夠大大提升14nm芯片的性能。當(dāng)然，如果說(shuō)要比肩真正的7nm芯片，那可能還存在一定差距，就好比英特爾的14nm 工藝。
具體來(lái)講，14nm與7nm之間的差距就是相同的芯片面積下，7nm可以擁有更多的晶體管數(shù)量，而晶體管的數(shù)量限制了芯片的性能。
這也就是說(shuō)，一顆14nm芯片無(wú)論怎么優(yōu)化都比不過(guò)7nm，就如同把兩杯50°的水倒在一起，怎么也到不了100°。但是，如果通過(guò)某種技術(shù)，把芯片任務(wù)進(jìn)行分工，7nm芯片完全自己干，兩顆疊在一起的14nm芯片分別完成一部分，然后將最后得到的結(jié)果疊加，那么也能完成7nm芯片的任務(wù)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是把兩顆芯片的任務(wù)分工處理，再疊加在一起，形成更強(qiáng)的運(yùn)行效率。從理論上來(lái)說(shuō)，優(yōu)化14nm媲美7nm是有可能實(shí)現(xiàn)的，但也需要解決功耗、信號(hào)同步、數(shù)據(jù)流協(xié)同處理等方面的問(wèn)題。當(dāng)然，這樣一來(lái)功耗勢(shì)必要提高很多，而這正是“雙芯疊加”的難度所在。
這個(gè)專利很多人都理解為兩顆獨(dú)立芯片進(jìn)行物理堆疊的方式去實(shí)現(xiàn)性能突破，其實(shí)這是非常嚴(yán)重的錯(cuò)誤，如果單單依靠物理堆疊，那么會(huì)有非常多的弊端無(wú)法解決，例如兼容性，穩(wěn)定性，發(fā)熱控制這些都是沒(méi)法通過(guò)物理堆疊來(lái)解決問(wèn)題的，在設(shè)計(jì)思路上面就會(huì)走上歧路，得不償失也毫無(wú)意義。
雙芯疊加層級(jí)運(yùn)用于設(shè)計(jì)和生產(chǎn)初期，也就是說(shuō)在設(shè)計(jì)過(guò)程中將原來(lái)的一顆芯片設(shè)計(jì)成雙層芯片然后利用自己獨(dú)特的技術(shù)，來(lái)將這兩層芯片封裝在一顆芯片中，通過(guò)同步信號(hào)方式與一些其他方法就可以激活雙層芯片共同發(fā)力，從而實(shí)現(xiàn)芯片性能突破。所以說(shuō)一個(gè)物理層堆疊，一個(gè)設(shè)計(jì)之初就開(kāi)始改變?cè)O(shè)計(jì)思路，這是完全不同的兩個(gè)方式。
歷史上英特爾也實(shí)現(xiàn)過(guò)類似的技術(shù)突破，只不過(guò)英特爾是通過(guò)物理封裝的方式來(lái)完成全新的設(shè)計(jì)。從單片到2D集成，再?gòu)?D集成到3D集成，最終滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。
在2005年AMD推出的雙核處理器速龍64X2取得領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)時(shí)，英特爾就通過(guò)封裝工藝將兩個(gè)處理器核心封裝在一個(gè)基板上，推出了奔騰D系列。奔騰D系列的雙核心其實(shí)與奔騰4并無(wú)太大變化，它是將兩個(gè)奔騰4處理器封裝在一個(gè)基板上變成雙核處理器，這與AMD速龍64X2的原生雙核有根本的區(qū)別。英特爾的這種做法由于奔騰D的雙核處理器沒(méi)有共享內(nèi)存、獨(dú)立的總線互聯(lián)等原因。因此，奔騰D的性能遠(yuǎn)比不上AMD的速龍X2，反而導(dǎo)致了處理器的功耗大幅飆升。直到兩年后真雙核處理器酷睿2系列推出后，奔騰D迅速退場(chǎng)。
英特爾在雙核處理器競(jìng)賽中后來(lái)居上，開(kāi)始推出tick－tock計(jì)劃，依靠自家的先進(jìn)工藝制程加上處理器核心升級(jí)更快迅速取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而AMD則由于缺乏資金不得不賣掉芯片制造業(yè)務(wù)，但是在核心競(jìng)賽中依然處于劣勢(shì)，至2012年處理器已出到八核心。
面對(duì)英特爾的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，AMD在多核技術(shù)研發(fā)落后的情況下，推出的FX系列也采取了通過(guò)封裝的方式將兩個(gè)四核處理器封裝在一起從而實(shí)現(xiàn)八核架構(gòu)。不過(guò)AMD的FX系列雖然擁有八個(gè)核心，但它是兩個(gè)核心共用一個(gè)浮點(diǎn)運(yùn)算單元。然而，當(dāng)時(shí)的應(yīng)用軟件依然需要大量浮點(diǎn)運(yùn)算，為了進(jìn)一步提高性能，AMD將CPU主頻提高至5GHz，結(jié)果是導(dǎo)致功耗飆升，以致于AMD處理器銷售端不得不在出售FX9590系列時(shí)強(qiáng)制捆綁水冷散熱器銷售。
從英特爾和AMD的做法都可以看出，僅靠封裝技術(shù)無(wú)法取得1 1大于2的結(jié)果，反而這種做法導(dǎo)致的后果就是功耗過(guò)高，不利于散熱，在實(shí)際使用中可以得到的性能提升遠(yuǎn)小于預(yù)期。
歸根結(jié)底，目前已知國(guó)內(nèi)的芯片制程最高只能夠做到14納米，雖然正在向著7nm不斷進(jìn)發(fā)，但由于沒(méi)有最先進(jìn)的euv光刻機(jī)，所以導(dǎo)致中芯國(guó)際即便是能夠研發(fā)出7納米，也沒(méi)有辦法進(jìn)行試產(chǎn)。如果能通過(guò)這種雙芯疊加的技術(shù)手段對(duì)于芯片進(jìn)行優(yōu)化，這樣14nm芯片的性能就能夠達(dá)到7nm性能標(biāo)準(zhǔn)，也算是華為的一種另辟蹊徑吧！
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