来源:创业者李孟
手机芯片开始角逐先进封装,原因是什么?日前,华为发布了阔 折叠手机PuraX,引发行业热烈关注。而就在最近的拆解视频中显示,刚开卖的手机拆出来的芯片,比原来厚了一大截。华为Pura X搭载的麒麟9020芯片采用全新一体式封装工艺。
手机芯片行业近年来在先进封装技术上的竞争日趋激烈,华为Pura X搭载的麒麟9020芯片采用全新一体式封装工艺,正是这一趋势的典型体现。接下来我从技术、成本、市场需求等多个角度来详细聊聊!

技术驱动:突破性能与集成度的瓶颈
在制程工艺遇到瓶颈的时候,得想个替代的办法。你看像 3nm、2nm 这样的制程工艺不断往前发展,流片和晶圆的成本那是成倍地往上涨。比如说3nm的成本比5nm翻了一倍,2nm的成本就更高啦。先进的封装技术呢,像芯片堆叠、异构集成这些方式,不用依靠更先进的制程就能让性能提高。就好比苹果的 InFO-PoP 技术,把 DRAM 和 SoC 一层一层叠起来,这样就能缩短信号传输的路径,降低延迟,还能节省空间。
要提升互联密度和功能集成,先进封装能通过 RDL(重布线层)、TSV(硅通孔)这类技术来做到高密度互连。比如说,华为麒麟 9020 的一体式封装也许把 SoC 和 DRAM 结合到一起,让内部数据传输的效率变得更好;还有苹果的 UltraFusion 架构呢,是通过定制封装来实现 GPU 之间的高速通信。这些技术给像 AI 计算、图形处理这种对高带宽有需求的场景提供了硬件方面的支持。
在散热和设计灵活性的优化方面,传统的 PoP(层叠封装)虽说能节省空间,可内存的尺寸被 SoC 限制住了,这就影响到了散热和 I/O 引脚的扩展。苹果打算在 2026 年的 iPhone 18 系列里采用芯片和内存分开的设计,这样就能解锁更多引脚,还能把散热优化一下。差不多的情况,华为的一体式封装或许会通过创新的结构来平衡集成度和散热的需求。

成本控制:应对制程升级的经济压力
在降低对制程依赖的经济性这方面,先进封装能让厂商在成熟制程的基础上,通过像异构集成(比如 Chiplet)这样的方式来提升性能,从而减少对那种很贵的先进制程的依赖。举个例子,国内有个厂商的堆叠封装专利,是通过优化硅通孔技术来降低成本的。
关于 IP 复用 与 模块化设计,像苹果这样的厂商,因为产品线涵盖了手机、PC、工作站这些,所以需要进行模块化设计来实现 IP 复用。Chiplet 封装能够把不同功能的模块(比如基带、GPU)灵活地组合起来,这样能降低成本,还能加快开发的周期。华为鸿蒙 PC 和高通 AIPC 的布局也需要类似的技术来支持。

市场需求:5G与AI推动高性能需求
在移动设备的高性能需求这块,智能手机得处理像 AI 计算、实时图像处理这类高负载的任务,这就对芯片的能效和带宽有了更高的要求。比如说,苹果的 M1 Ultra 通过先进封装实现了 GPU 内部的高速通信,未来这种技术可能会用到手机芯片上。
在 5G 与 AI 技术的普及方面,5G 那高带宽和低延迟的特点要求芯片能支持更快的数据传输,而像实时翻译、图像识别这类 AI 任务得依靠更高的内存带宽。华为麒麟 9020 的封装升级或许就是为了应对这些需求。

行业竞争与国产化趋势
在安卓阵营与国内厂商的追赶方面,安卓厂商以及国内的供应链(像华为、中芯国际)正在加快布局先进封装,目的是突破技术封锁。比如说,华为和国内封装厂、内存厂的协同合作,就显示出了国产化能力的提高。
在封装基板与材料的国产替代这方面,封装基板是先进封装的核心材料,能占到倒装封装成本的 70%到 80%呢。国内的企业正在加快布局像 FCBGA(倒装芯片球栅阵列)这样的高端基板,努力推动产业链能够自主可控。

华为麒麟9020的启示:一体化封装的意义
华为 Pura X 的麒麟 9020 用了 SoC 与 DRAM 一体化封装,说不定结合了类似 CoWoS 或者 InFO-PoP 这样的技术。
这种设计不光提升了集成度,还有可能因为缩短了芯片之间的距离来优化性能,同时也能减少对外部内存供应的依赖。虽然具体的技术细节没有公开,但是这背后体现出了国内在先进封装领域有了突破。

手机芯片在先进封装方面角逐的核心原因可以总结为:技术瓶颈逼着去创新、成本压力促使寻找替代方案、市场需求促使做出高性能的设计,还有国产化战略的推动。在未来,随着 3D 封装、Chiplet 等技术变得成熟,先进封装会成为芯片行业竞争的主要战场,进一步推动移动设备的性能上限。对此大家是怎么看的,欢迎关注我“创业者李孟”和我一起交流!