[導(dǎo)讀]在芯片設(shè)計方面，華為公司也新曝出了一個“雙芯疊加”專利，這種方式甚至可以讓14nm芯片經(jīng)過優(yōu)化后比肩7nm性能。根據(jù)華為曝出的專利來看，華為這種“雙芯疊加”專利確實能夠大大提升14nm芯片的性能。當(dāng)然，如果說要比肩真正的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)計方面，華為公司也新曝出了一個“雙芯疊加”專利，這種方式甚至可以讓14nm芯片經(jīng)過優(yōu)化后比肩7nm性能。
根據(jù)華為曝出的專利來看，華為這種“雙芯疊加”專利確實能夠大大提升14nm芯片的性能。當(dāng)然，如果說要比肩真正的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，一顆14nm芯片無論怎么優(yōu)化都比不過7nm，就如同把兩杯50°的水倒在一起，怎么也到不了100°。但是，如果通過某種技術(shù)，把芯片任務(wù)進行分工，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)。
簡單來說，就是把兩顆芯片的任務(wù)分工處理，再疊加在一起，形成更強的運行效率。從理論上來說，優(yōu)化14nm媲美7nm是有可能實現(xiàn)的，但也需要解決功耗、信號同步、數(shù)據(jù)流協(xié)同處理等方面的問題。當(dāng)然，這樣一來功耗勢必要提高很多，而這正是“雙芯疊加”的難度所在。
這個專利很多人都理解為兩顆獨立芯片進行物理堆疊的方式去實現(xiàn)性能突破，其實這是非常嚴(yán)重的錯誤，如果單單依靠物理堆疊，那么會有非常多的弊端無法解決，例如兼容性，穩(wěn)定性，發(fā)熱控制這些都是沒法通過物理堆疊來解決問題的，在設(shè)計思路上面就會走上歧路，得不償失也毫無意義。
雙芯疊加層級運用于設(shè)計和生產(chǎn)初期，也就是說在設(shè)計過程中將原來的一顆芯片設(shè)計成雙層芯片然后利用自己獨特的技術(shù)，來將這兩層芯片封裝在一顆芯片中，通過同步信號方式與一些其他方法就可以激活雙層芯片共同發(fā)力，從而實現(xiàn)芯片性能突破。所以說一個物理層堆疊，一個設(shè)計之初就開始改變設(shè)計思路，這是完全不同的兩個方式。
歷史上英特爾也實現(xiàn)過類似的技術(shù)突破，只不過英特爾是通過物理封裝的方式來完成全新的設(shè)計。從單片到2D集成，再從2D集成到3D集成，最終滿足不同應(yīng)用場景的需求。
在2005年AMD推出的雙核處理器速龍64X2取得領(lǐng)先優(yōu)勢時，英特爾就通過封裝工藝將兩個處理器核心封裝在一個基板上，推出了奔騰D系列。奔騰D系列的雙核心其實與奔騰4并無太大變化，它是將兩個奔騰4處理器封裝在一個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的雙核處理器沒有共享內(nèi)存、獨立的總線互聯(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。
英特爾在雙核處理器競賽中后來居上，開始推出tick－tock計劃，依靠自家的先進工藝制程加上處理器核心升級更快迅速取得競爭優(yōu)勢，而AMD則由于缺乏資金不得不賣掉芯片制造業(yè)務(wù)，但是在核心競賽中依然處于劣勢，至2012年處理器已出到八核心。
面對英特爾的競爭優(yōu)勢，AMD在多核技術(shù)研發(fā)落后的情況下，推出的FX系列也采取了通過封裝的方式將兩個四核處理器封裝在一起從而實現(xiàn)八核架構(gòu)。不過AMD的FX系列雖然擁有八個核心，但它是兩個核心共用一個浮點運算單元。然而，當(dāng)時的應(yīng)用軟件依然需要大量浮點運算，為了進一步提高性能，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系列時強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高，不利于散熱，在實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不斷進發(fā)，但由于沒有最先進的euv光刻機，所以導(dǎo)致中芯國際即便是能夠研發(fā)出7納米，也沒有辦法進行試產(chǎn)。如果能通過這種雙芯疊加的技術(shù)手段對于芯片進行優(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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