从Intel 8008聊到苹果M1：摩尔定律的续命

Question

如题所述

Answer 1

摩尔定律的舞台灯光逐渐暗淡，但封装技术却在半导体行业的舞台上大放异彩。作为技术发展的新引擎，封装的重要性日益凸显，它不仅关乎信号传输的效率，更关乎处理器性能的极限突破。让我们一起回顾封装技术的历史演变，探寻它的未来潜力。

从早期的高可靠性保障，陶瓷和金属罐封装，到塑料封装和DIP（1964-1980年代）的普及，封装技术见证了半导体的飞速发展。Intel 8008的典型DIP封装，正是这一时期技术的一个缩影，它通过塑料外壳和两排引脚与PCB紧密连接。

进入90年代，表面贴装技术（SMT）革新了封装方式，直接贴装降低了成本，缩小了体积，但引线的增多也带来了新的挑战。随后的BGA封装（1990s-2000s）更是将硅片与PCB的连接密度推向极致，对检查技术提出了新的要求。现代封装技术，如芯片倒装（Flip Chip），通过金属pad和焊接凸点，实现了更高效的成本优化，如Intel酷睿系列的尖端工艺。

进入21世纪，封装技术的革命性飞跃开始显现。2.5D封装，如AMD Zen 3的TSV和microbump技术，通过多层die的集成，带来了小型chiplet的组合，极大地提升了制造效率。3D封装，如台积电的CoWoS和SoIC，甚至将CPU、GPU和存储器堆栈紧凑集成，进一步挑战了传统封装的界限。

三星的XCube技术和TSV硅通孔技术，以及Intel的Foveros 3D封装，都在展示着封装技术的未来可能。比如，三星的XCube在AMD A100中得到了应用，而Intel的Foveros 3D封装将在7nm及混合架构中扮演重要角色，即使在Intel Architecture Day的强调下，它并未立即应用到Alder Lake架构中。

值得注意的是，三星、台积电、Intel等巨头在3D封装技术上的竞争与合作，标志着封装技术已经进入了“中道”发展期。随着封装预算逐渐纳入晶圆级封装的考量，这无疑凸显了其对未来半导体行业的关键影响。

总结来说，摩尔定律的放缓并未阻碍技术的进步，相反，封装技术的创新正在重新定义处理器的性能边界。无论是2.5D还是3D，封装技术的发展不仅延续了摩尔定律，更是开启了全新的技术革命，为未来的异构计算和定制化封装开辟了道路。