为什么AMD、英特尔以及台积电如此执着于3D封装和Chiplet?

在看完AMD、英特尔以及台积电的技术历程后，相信许多人都会有一个疑问，为什么他们如此执着于3D封装和Chiplet呢？

原因源自半导体行业内部的需求，摩尔定律的出现，让不断提高的设备集成度能够继续适应相同的物理尺寸，光刻缩小可以使构建块缩小 30%，那么就可以在不增加芯片尺寸的情况下增加 42% 的电路。

但并非所有半导体器件都能享受这一红利，例如可以包含模拟电路的 I/O，其扩展速度约为逻辑的一半，这就让人不得不寻找新的出路。而且光刻缩小的成本也不便宜，采用 7nm 工艺加工的晶圆成本高于采用 14nm 工艺加工的晶圆成本，5nm 工艺的成本高于 7nm 工艺，依此类推……随着晶圆价格的上涨，Chiplet往往比单片更加经济实惠。

此外，由于新芯片设计需要设计和工程资源，并且由于新节点的复杂性不断增加，每个新工艺节点的新设计的典型成本也随之增加，这一的情况进一步激励人们创建可重复使用的设计。

Chiplet设计理念使这成为可能，因为只需改变芯片的数量和组合即可实现新的产品配置，通过将单个小芯片集成到 1、2、3 和 4 芯片配置中，可以从单个流片创建 4 种不同的处理器品种，而如果想把它们整合进一块芯片中，就需要 4 次单独的流片。

AMD 在其关于新款 Radeon RX 7900 系列 "Navi 31 "图形处理器的技术演示中，详细解释了为什么必须为高端图形处理器采用芯片组路线。

事实上，AMD 近十年里的 Radeon GPU 与CPU相比，不管是利润还是收入都不容乐观，在面临英伟达竞争的情况下，降低制造成本的必要性愈发突出，随着 GeForce "Ada Lovelace "一代的推出，英伟达继续押注在单片硅 GPU 上，即使是最大的 "AD102 "芯片也还是单片 GPU，这为 AMD 提供了一个降低 GPU 制造成本的机会。

Chiplet让AMD其能够和英伟达展开价格战，拿下更多的市场份额。最典型的例子是，AMD 对 Radeon RX 7900 XTX 和 RX 7900 XT 分别采用了相对激进的999美元和899美元定价，根据AMD 的官网数据，这两款产品有能力与英伟达 1199 美元的 RTX 4080 一决高下，在某些情况下，甚至有可能与 1599 美元的 RTX 4090 展开较量。

事实上，这就是Chiplet的最显著的优点之一，通过使用Chiplet，AMD可以快速提高良率并简化设计/验证，同时可以为每个小芯片选择最佳工艺。逻辑部分可以采用尖端工艺制造，大容量SRAM可以使用7nm左右的工艺制造，而I/O和外围电路可以使用12nm或28nm左右的工艺制造，从而减少了设计和制造成本。

此外，Chiplet也能帮助它轻松制造衍生类型，例如相同逻辑但不同外围电路，或相同外围电路但不同逻辑，而且可以混合使用来自不同制造商的小芯片，而不是局限在单个制造商上。

AMD如此，英特尔也不外乎是，AMD仰赖台积电已有的技术，全力研究芯片架构设计，英特尔就要稍微吃力一点，一方面研究先进制程和封装，另外一方面也要着手芯片与Chiplet的迭代改进，两家甚至还在封装上打起了擂台赛。

如今去评判比赛的胜负已经不重要了，因为3D封装与Chiplet逐渐从数据中心和AI加速器走向消费市场的PC处理器，最终惠及笔记本与手机，成为了大家认定的新趋势。

Chiplet芯粒芯片封装清洗：

研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

运用自身原创的产品技术，满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求，打破国外厂商在行业中的垄断地位，为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

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