【本文来自《心智观察所:时间微缩,华为给摩尔定律写的“继承者”说明书》评论区,标题为小编添加】

必须要弄清楚韬定律“3D堆叠”的一些是非问题!

我虽然不是芯片业界人士,但年轻时玩过单片机,对于“堆叠”问题也不是门外汉。

曾有人在观网不以为然的回复我,韬定律的3D堆叠“不就是chiplet+3dic吗,没什么了不起的”……

这是一个严重的误解,甚至是一知半解的认识。

我回复说,芯片整个制程中,chiplet与3dic都是封装阶段进行的,chiplet是“若干集成电路”在平面集成,3d ic是“若干集成电路”垂直集成(堆叠)

但这已经是若干个集成电路重新封装了。

2D平铺,当年单片机就是最早的雏形

摩尔定律下的芯片制程打比方就是,当房间不能做的再小后,单位面积下的房间里,就要缩小家居,表现在芯片方面,就是塞进更多的晶体管。

所以晶体管越做越小,现在在2纳米上徘徊。晶体管再做小下去就是原子级别的,极易发生“隧穿效应”的漏洞。

3d ic(包括2.5D)则是芯片(包括芯粒)之间的垂直叠加,而非晶圆内“晶体管”的叠加

只找到这张示意图,重点在右侧的“单元级”和“芯片级”

在这里,我们普通读者一定要分清楚“晶体管(单元级)”与“芯片级(集成电路)”之间区别。

“晶体管”是芯片晶圆中最小的元器件单元,大致上也就是我们通常所说的芯片中7纳米、5纳米、2纳米晶体管做成的芯片的意思;

芯片(集成电路)则是晶圆封测(流片)封装后的成品,而芯粒则是晶圆后的半成品,不属于单元级的晶体管,芯片的过程中的半产品。

chiplet与3d ic属于芯片与芯片也就是集成电路与集成电路之间的组合(平铺或者垂直叠加)。从上图可以看到,chiplet的集合是不同纳米的芯片重新封装到一块新板上(2D平面),而3d ic则是对芯片(或者芯粒)进行垂直叠加,厚度和散热是显而易见的问题。

也有网友认为韬定律“原理是不是有点类似人形天桥和地下通道?”

我解释说,“以房地产为例吧。我们有些人买房买两套门对门的房,然后在同层打通两套房;复式结构的就是买上下两层,然后上下打通两套房。当然,有些开发商一般也会把顶层设计为上下两层的复式结构,华为韬定律就是如此……”

这个解释其实不严谨,实际上复式结构是在同一层楼房里搞出上下两个空间,而不是3d ic那种30楼与31楼之间两套房的垂直打通。

韬定律属于在“螺丝壳里做道场

台积电利用自己的“芯粒”优势搞过一个2.5D的平铺和立体封装。芯粒已经是芯片没穿衣服(封装)的样子了,也不属于晶体管级别,之所以做成“2.5D”,也是为了解决散热与厚度问题(2D+或3D-)。

所以这都不是晶体管单元之间的“逻辑堆叠”,而是芯片(或芯粒)的平铺或者堆叠。我们买的内存条经常会了解“用的是谁家的颗粒”,指的就是肉眼可见的芯粒

纳米级的晶体管,你不用电子显微镜哪里看得到啊……😂

而“韬定律”则是从前端“圆晶设计阶段”起在逻辑上就设计成折叠状态,通体就一块集成电路,虽然晶圆也要用到3D折叠、混合键合等工艺,但那不是韬定律制程的主体。韬定律是优化晶体管“底层参数”,到重构“晶圆内晶体管的电路布局”,再到软硬件协同设计与系统互联协议重构,系统性降低时间常数τ,本质上讲就是在晶圆设计时就是按照“逻辑折叠”来设计的。。

chiplet与3dic集成电路微米级的堆叠,显然与韬定律在时间上的逻辑折叠是不能混为一谈的,前两者是在制程后端,韬定律则是在制程前端。

所以还记得2023年美国委托委TechInsights‌拆解麒麟9000S的7纳米芯片(Mate 60 Pro),竟然找不到chiplet平铺的其它芯片,也找不到3dic堆叠。甚至不得不要求CIA调查麒麟9000s用的是什么芯片,但直到今天都没有结果。

其实我觉得那时候应该用的就是“韬定律”制程,可能是14纳米等效7纳米吧,我找不到那篇报道了,现在过内的搜索引擎特别的蠢……

实际上,我认为华为的用“时间缩微”代替“几何缩微”是意犹未尽的。

说透彻点应该是用晶圆内的“3D立体几何缩微”替换了后端封装的“2D平面几何缩微”,进而得到“时间缩微”的效率,这个可以用“虫洞”理论来帮助理解……

所以为什么韬定律会常常提及到EDA这个设计软件就是这个道理。

EDA就像一支笔的笔尖,画出来的线条就越细,例如在一毫米宽的地方,笔尖越细的EDA画出来的线条,显然比笔尖粗画的线条要多的多。这意味着能画出5、2、1纳米极细微的线路

不同纳米芯片制程要使用不同精度的EDA,美国对华为封锁EDA后,华为自己的EDA应该也在7纳米精度左右,现在估计5纳米精度应该也达到了吧……

其实光刻机、光刻胶也是如此,不同纳米的芯片要使用不同的光刻机、光刻胶,所以当“韬定律”六年后横空出世后,对芯片产业的打击还是蛮大的。因为全球芯片产业还在“摩尔定律”的空间折腾。韬定律无疑对芯片产业和资本的打击是重大的。

但是,这不代表我们就不追求5、2、1纳米的晶体管。

韬定律的意义和deepseek一样,并非中国ai不追求算力,而是不需要像open ai那样高成本才能达到目的,就像我们曾经说“你打你的原子弹,我甩我的手榴弹”,但不代表中国就不追求和发展原子弹一样。

当然这是另一回事了,包括国内最近已经有一大波唱衰“韬定律”的搞笑侠来袭……😅