把大芯片切开,是在给良率买保险
转载自公众号「数字芯片实验室」 · 查看原文
麒麟 9050 Pro 的裸片照流出来了,编号 Hi36E0。两颗 Die,尺寸一模一样,都是 11.13mm × 10.84mm,单颗约 120.65 平方毫米。一颗计算 Die 跑中芯国际 N+3,一颗 SRAM Die 跑 N+2,靠 LogicFolding 垂直叠起来。叠完之后两颗 Die 通过微米级的垂直互连连在一起,信号路径被缩短,从功能上看就像一颗完整的芯片在工作。
先看省下来的东西。整包 footprint 比上代麒麟 9030S 的 122 平方毫米还小,两颗叠起来反倒比上一代一颗更省地方。等效平面密度约 238 Mtr/mm²,差不多是上代麒麟 9030(112 Mtr/mm²,158.8 亿晶体管)的两倍。这个数放在 PPT 上确实好看。
有个地方容易看漏:硅的面积没变小。两颗加起来 241 平方毫米,比上一代那颗还大。小下去的只是 footprint。密度能翻倍,靠的是把分母做小,分子一点没动。
再看良率这笔账。分析认为单颗 Die 的良率应该高于上代,可整包良率,也就是两颗都得是好的那个数,反而可能偏低,LogicFolding 的流程还得接着调。「可能偏低」这三个字值得多看两眼:它背后藏着一个大家默认成立、其实得单独证明的假设。

这跟基金经理分散持仓是同一本账。原来一个仓位押一只票,黑天鹅一来整仓归零;拆成两个仓位,单点失败只损一份。听上去稳赚,但管过钱的人都清楚,分散从来不免费,而且免费的分散多半没用。
风险得先独立。两颗 Die 的缺陷要分开建模,N+3 和 N+2 是两套工艺、两个缺陷密度,拿一颗的数去套另一颗,算出来的东西只能自娱自乐。
接着是管理费。封装、键合、测试全都要付现金。切得越碎,手续费越贵,KGD 分选、叠层对位、混合键合,每一项都要从良率里再扣一笔。
最后一件最容易算错:组合的总风险得乘出来。良率干久了会有个直觉,面积减半,良率翻倍。这直觉在单颗上成立,一上组合就失灵。良率的账从来是乘出来的。
给个具体的数。按 ,缺陷密度取 0.1/cm² 当例子,120.65 平方毫米合 1.2065 cm²,单颗良率 。切成两颗各 60 平方毫米,单颗升到 ,看着涨了五个多点,可两颗都得好的概率是 。

同样一块面积、同样一个缺陷密度,切两半再乘回去,跟整块直接算出来的一分不差。拆分本身不产生良率。
收益在别处。SRAM 那块挪到更成熟的 N+2,缺陷密度更低,便宜也更稳;留在逻辑那颗里的面积从 241 压到 120,最贵的那部分面积缩了一半。加上坏掉的 Die 可以在键合之前就被筛掉,不用等整个封装做完才发现里面有颗坏的。这才是「买保险」三个字的实际含义。切开真正买到的是这个。
所以划不划算,取决于两个数:两套工艺各自的缺陷密度,和封装环节要吞掉多少良率。这两个数不摊在桌上,任何「chiplet 必然省钱」的结论都是拍脑袋。
立场摆出来。制程节点推不动、缺陷密度压不下去的时候,把大芯片切开再叠起来,是当下能走通的理性解。它买的是面积和密度,付出去的是键合良率和封装复杂度。买保险要付保费,这条没有例外。
下次评估多 Die 方案,先把整包良率的乘法账算一遍,再算封装手续费,最后才回头看那张单颗 Die 的良率表。那张表最漂亮,也最不说明问题。

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