苹果双芯叠加技术专利（苹果双芯叠加技术专利有哪些）

华为新专利，5G芯片要回来了？“堆叠封装”技术已确定

华为被制裁的这几年手机业务大受打击，虽然5G专利全球之一，但是却用不上5G芯片，并且还被迫出售荣耀，说起来颇为无奈。目前，华为海思的芯片已经没有公司可以生产，Q1季度的营收额只有3.85亿美元，比去年同期下滑了87%，不免让人感到惋惜。但被制裁的这几年，华为鸿蒙生态顽强生长，还进军智能 汽车 行业，想尽办法弥补损失。而且华为近期又有新动作了，或许是要通过“曲线救国”的方式将自研的麒麟系列5G芯片“东山再起”。

2022年4月5日，据国家知识产权局信息显示华为技术有限公司公开了“一种芯片堆叠封装及终端设备”的专利，华为作为我国的 科技 强企，每一次有新的动作都会引起我们的注意；就在一个月之后，根据国家知识产权局信息显示：华为技术有限公司公开了“芯片堆叠封装结构及其封装 *** 、电子设备”的专利。

专利内容显示：申请涉及电子技术领域，用于解决如何将多个副芯片堆叠单元，可靠的键合在同一主芯片堆叠单元上的问题。

专利文件显示芯片堆叠封装结构，也就是说主芯片堆叠单元具有位于之一表面上的绝缘且间隔设置的多个主管脚。之一键合层，设置于之一表面上；之一键合层包括绝缘且间隔设置的多个键合组件；多个键合组件中的每个包括至少一个键合部，任意两个键合部)绝缘设置，且任意两个键合部的横截面积相同；多个键合组件分别与多个主管脚键合；多个副芯片堆叠单元，设置于之一键合层远离主芯片堆叠单一侧的表面；副芯片堆叠单元具有绝缘且间隔设置的多个微凸点；多个微凸点中的每个与多个键合组件中的一个键合。以上就是该专利内容，不过大家可能看的是如坐云雾。说白了就是两个芯片键合在一起了。

而在去年，知名 科技 博主 @菊厂营业部Fans 的博文爆料与苹果M1 Ultra芯片的“攻擂台”，我们可以猜测出，华为 的“ 双芯叠加 ” 技术应该是已经进入到了后续阶段。

值得一提的是，华为常务董事、终端BG CEO、智能 汽车 解决方案BU CEO余承东在上个月召开的华为折叠屏及全场景新品发布会时也表示：“华为手机的供应得到极大的改善，去年我们手机供应很困难，今年我们华为手机开始回来了，所以大家想买华为产品，华为手机都能买到，这是一个更大的好消息”。虽然距离大嘴说这话已经过去了半月多了华为还没有说具体问题是怎么解决的。但是综合华为的专利我们不难猜测出或许华为就要运用“ 双芯叠加 ”技术来进行华为5G芯片的设计了。

而在之前就有数码博主爆料称华为在今年下半年将发布的华为Mate50系列以及华为P60系列可能就会采取“ 双芯叠加 ”的自研5G芯片，而且还有说届时会一同发布“5G手机壳”。

文章的最后我想说，华为自从触碰到了美资本主义的逆鳞后，日子确实不太好过。因为华为毕竟是作为一个靠移动终端设备业务进行大部分盈利的 科技 企业。而此次华为“ 双芯叠加 ”专利的拿捏，那肯定就会重新回归“麒麟5G”芯片的手机市场了。

苹果芯片“拼装”的秘方，在专利里找到了

作者 | 陈巍 千芯 科技

编者注： 苹果于3月9日公布其迄今最强自研电脑芯片M1 Ultra，它将两个M1 Max芯片拼在一起，使得芯片各项硬件指标直接翻倍，这背后的关键技术即是苹果创新定制的封装架构UltraFusion。千芯 科技 董事长陈巍通过分析苹果公司与其芯片代工厂台积电的专利和论文，对这一先进封装技术进行解读。

2022年3月，苹果又一次触动了 芯片界的 游戏 规则 。苹果发布的M1 Ultra芯片，是迄今为止该公司最强大的芯片，却是一个“ 拼装货 ”。尽管很多计算芯片已采用Chiplet（芯粒）技术提升性能，但“拼装货”M1 Ultra的性能还是让 PC界震撼 了。

M1 Ultra支持高达128GB的高带宽、低延迟统一内存，支持20个CPU核心、64个GPU核心和32核神经 *** 引擎，每秒可运行高达22万亿次运算，提供的GPU性能是苹果M1芯片的8倍，提供的GPU性能比最新的16核PC台式机还高90%。

苹果的新M1 Ultra芯片“拼装”性能之所以成为可能，要归功于其 UltraFusion架构 。其实，UltraFusion功能早已内置于之前发布的苹果M1 Max芯片中，但直到3月的苹果Peek Performance活动才被明确提出。

苹果公司M1 Ultra的UltraFusion架构

M1 Ultra芯片的UltraFusion架构使用 硅中介层（Silicon Interposer） 和 微型凸块（Micro-Bump） ，将芯片连接到超过10,000个信号。

该技术提供2.5TB/s的超高处理器间带宽，以及低延迟。这一性能是其他多芯片互连技术带宽的4倍多。这个速率带宽也明显领先于英特尔、AMD、Arm、台积电和三星等众多行业巨头组成的通用芯粒互连联盟（UCIe）当前的性能。

英特尔等巨头主推的UCIe

根据苹果公司和台积电已发表的专利和论文，我们从2.5D/3D互连和技术层面解析UltraFusion封装架构。

一、芯片封装走向2.5D/3D互连

*** 尔定律描述，芯片上的晶体管数量每24个月翻一番。这对于CPU、GPU、FPGA和DSA依然适用。

芯片晶体管数量逐渐增长（Y. H. Chen et al., 2020）

随着芯片算力呈指数级增长，芯片尺寸逐渐 超出光刻掩模版尺寸 ，系统级封装（System on Package，SoP），特别是Chiplet技术，成为维持摩尔定律，超越掩模版限制的有效方式。（Y. H. Chen et al., 2020）

图灵奖得主姚期智院士也非常重视Chiplet技术，在2020年指导成立了中国自己的 Chiplet产业联盟 ，该联盟与北极雄芯共同为国内设计企业提供Chiplet交流合作的平台和高性价的解决方案。

高性价比的Chiplet方案（北极雄芯/中国Chiplet产业联盟提供）

通过快速发展的片间互连技术和封装技术，摩尔定律从单独的晶体管缩放（摩尔定律1.0）演变为系统级缩放（被业界戏称为 摩尔定律2.0） 。

片间互连技术逐年快速发展（Y. H. Chen et al., 2020）

封装从2D（二维）逐渐发展到 2.5D和3D 。集成电路从扩大面积和立体发展两条路来提升整体性能。

封装从2D（二维）逐渐发展到2.5D和3D（Kuo-Chung Yee et al., 2020）

二、从苹果台积电专利论文，解析UltraFusion架构

从M1 Ultra发布的UltraFusion图示，以及苹果及其代工厂（台积电）的公开专利和论文来看，UltraFusion应是基于台积电第五代CoWoS Chiplet技术的互连架构。

苹果公司Chiplet专利与M1 Ultra（参考专利US 20220013504A1）

Chip-on-Wafer-on-Substrate with Si interposer （CoWoS-S）是一种基于TSV的多芯片集成技术，被广泛应用于高性能计算（HPC）和人工智能（AI）加速器领域。

随着CoWoS的进步，可制造的中介层（Interposer）面积稳步增加，从一个全掩模版尺寸（大约830mm2）到两个掩模版尺寸（大约1700mm2）。中介层的面积决定了更大的封装后的芯片的面积。

第5代CoWoS-S（CoWoS-S5）达到了大至三个全光罩尺寸（~2500mm2）的水平。通过 双路光刻拼接 *** ，该技术的硅中介层可容纳1200mm2的多个逻辑芯粒和八个HBM（高带宽内存）堆栈。芯粒与硅中介层的采用面对面（Face to Face，互连层与互连层对接）的连接方式。

CoWoS技术所能承载的总芯片面积逐渐增大（P. K. Huang 2021）

在UltraFusion技术中，通过使用 裸片缝合（Die Stitching） 技术，可将4个掩模版拼接来扩大中介层的面积。在这种 *** 中，4个掩模被同时曝光，并在单个芯片中生成四个缝合的“边缘”。

UltraFusion架构互连技术（单层与多层，参考专利US 20220013504A1/US 20210217702A1）

根据苹果公司的专利显示，在这一技术中，片间互连可以是单层金属，也可以是 多层金属 。（US 20220013504A1/US 20210217702A1）

三、六大技术特别优化

UltraFusion不仅仅是简单的物理连接结构。在这一封装架构中，有几项特别优化过的技术。（P. K. Huang 2021）

1）低RC互连

在UltraFusion中，有新的低RC（电容x电阻=传输延迟）金属层，以在毫米互连尺度上提供更好的片间信号完整性。

与多芯片模块（MCM）等其他封装解决方案相比，UltraFusion的中介层在逻辑芯粒之间或逻辑芯粒和存储器堆栈之间提供密集且短的金属互连。片间完整性更好，且能耗更低，并能以更高的时钟速率运行。这种新的中介层互连方案将走线电阻和通孔电阻降低了50%以上。

跨中介层传输的互连功耗控制（US 20210217702A1）

2）互连功耗控制

苹果的专利显示，UltraFusion使用了可关闭的缓冲器（Buffuer），进行互连缓冲器的功耗控制，有效降低暂停的互连线的能耗。

3）优化TSV

高纵横比的硅通孔（TSV）是硅中介层技术另一个非常关键的部分。UltraFusion/CoWoS-S5重新设计了TSV，优化了传输特性，以适合高速SerDes传输。

4）集成在中介层的电容（iCAP）

UltraFusion在中介层集成了深沟槽电容器（iCap），帮助提升芯片的电源完整性。集成在中介层的电容密度超过300nF/mm2，帮助各芯粒和信号互连享有更稳定的供电。

5）新的热界面材料

UltraFusion通过集成在CoWoS-S5中的新型非凝胶型热界面材料（TIM），热导率20W/K，覆盖率达到100%，为各个高算力芯粒提供更好的散热支持，从而增强整体散热。

通过Die-Stitching提高良率并降低成本（US 20220013504A1）

6）通过Die-Stitching技术有效提升封装良率降低成本

UltraFusion中，仅将KGD（Known Good Die）进行键合，这样避免了传统的WoW（Wafer on Wafer）或CoW（Chip on Wafer）中失效的芯粒被封装的问题，进而 提升封装后的良率 ，降低了整体的平均成本。（坏的芯片越少，在固定的流片和研发费用前提下，单芯片平均成本就越低）

四、结语：为更强算力芯片提供想象空间

本文中，我们从苹果公司和台积电的专利和论文出发，对UltraFusion技术进行了初步的解析。

UltraFusion充分结合了封装互连技术、半导体制造和电路设计技术，为整合面积更大、性能更高的算力芯片提供了 巨大的想象空间 ，为计算架构的发展提供了非常好的助力和参照。

华为郭平正式官宣，芯片问题被攻克了？

一枚小小的芯片，承载着 科技 发展的重任在肩，成为了推动 科技 前景的重要助力，缺芯少魂，绝对不是危言耸听，绝对不是杞人忧天。因为美国一纸规则，华为最有优势的麒麟，如今还没有东山再起。

一声“有质量地过下去”，道出了华为多少对现状的不甘，华为有强劲的实力吗？有，麒麟出世，震惊九州就是更好的证明。摆在华为面前的阻碍就只有一个，那就是芯片的代工。最近，华为芯片生产方面有了转机，华为轮值董事长郭平正式官宣了芯片堆叠技术。

那么，华为入局芯片堆叠有什么发展优势呢？芯片问题被攻克对华为而言又有怎样的好处呢？

3月28日，华为举办了2021年度发布报告会，华为轮值董事长郭平也出席了，当天，有人提问华为未来要如何解决“卡脖子”的问题。对此，郭平公开回应，华为未来将会投资三个重构，其中重点发展理论的重构和系统架构的重构。

是不是感觉专业性很强，没有听明白这句话的意思，没事，郭平接下来具体解释了。也就是用面积换性能，用堆叠换性能，使得不用那么先进的制程工艺，也能让华为未来的产品，能够具有竞争力。

个人觉得，按照华为轮值董事长郭平的说法，这可能不是3D先进封装，而可能是类似于叠罗汉一样的，单纯的双芯叠加。可能有人也知道，如果这样单纯的双芯叠加，就算不管面积大小的因素，可能也会因为功耗太大成为下一条高通火龙。

不过，按照华为的惯例，一般来说没有完全成功是不会公开的，因此，华为的双芯叠加的实用性应该是被证实的了。

对于这个新消息，很多相关外媒纷纷表示，华为芯片问题被攻克也就是时间问题了。那么，事实上果真如此吗？

其实，事实上还真是这样，因为华为双芯叠加有很大的成功可能。去年5月18日，华为曝光了一份专利申请，这项专利就是芯片叠加技术专利，甚至还附上了非常相信的双芯叠加示意图。

华为有这样的技术基础，有这样的专利傍身，未来成功推出双芯叠加芯片也并非不可能，芯片问题被攻克更有可能了。

再者，双芯叠加是高端 科技 ，高端 科技 是需要强大钞能力的推动，同样是在华为3月28日的2021年度发报告会上，华为副董事长、CFO孟晚舟公开宣布了华为的年度财报。华为目前发展整体态势良好，去年实现了6368亿元的总营收。

重点来了，华为去年的研发投入再创新高，达到了1427亿元人民币，占据了华为全年总营收的22.4%。这样巨大的科研投入，华为双芯叠加应该很有可能会充公落地，华为芯片问题应该很有可能会被攻克。

总之，华为双芯叠加成功的可能性还是很大的，外媒没有说错，华为芯片问题被攻克真的就是指日可待。未来，华为芯片可能真的有希望和苹果M1 Ultra一较高下。华为芯片问题被攻克指日可待，那么，这样一来，对于华为而言，究竟又会有哪些好处呢？

华为的双芯叠加，按照华为自己的说法，就是能够实现两枚14纳米芯片，通过叠加的方式，达到7纳米芯片的性能。也可以这样说，可以通过芯片叠加的方式，实现高端芯片的生产。这样一来，大家发现了什么没有，全程只需要用到中低端的DUV光刻机。

这类光刻机，去年11月5日，在上海世博会上，阿斯麦尔副总裁沈波就表示过，除了EUV光刻机之外，包括DUV光刻机在内的所有类型光刻机都能实现对我国的自由出货。我国国内，上海微电子目前在国产DUV光刻机上面的研发似乎还挺顺利，未来国产中低端DUV光刻机未必没有落地的可能。

从这两件事情中，我们不难发现，一旦华为真的实现了双芯叠加，一旦华为真的攻克了芯片问题，那么，就能够摆脱先进光刻机的依赖，就能够摆脱对外部的依赖，就能够让卡脖子正式成为 历史 。

另外，华为芯片问题一旦被攻克，华为就有能力能够研发并且正式突破高端芯片的制程，未来，就能入局高端芯片领域，虽然华为仅仅是做芯片研发的，但是，华为的双芯叠加工艺，华为高端芯片的入局，未必不能给华为带来更加巨大的经济利益，在钞能力的助力下，华为未必就不能提前实现王者归来。

华为轮值董事长郭平正式官宣，华为高端芯片业务也等于说是找到了新方向，那就是芯片叠加。当然，当下我们还没有看到华为双芯叠加的成果，不过，相信华为，相信国货之光，华为双芯叠加技术的具体成果。

应该很快就会和市场见面，凭借着这样的另辟蹊径，华为未来应该很有可能会重新扛起国货大旗，重新闪耀国货之光。

苹果手机用高通的什么技术

苹果手机使用了高通的‘674专利技术。

苹果公司被认定侵犯的 ‘674专利能够改善处理器电路中的能耗管理，以降低移动设备功耗并延长其电池续航。高通指控苹果公司设计的A10、A11和A12应用处理器电路侵犯了该项专利，这些应用处理器广泛应用于苹果公司设备，包括从iPhone 7到最新发布型号的多款iPhone。

截止至于2019年9月，中国和德国的专利法院已做出裁决，裁定苹果公司侵犯了其它的高通非标准必要专利，并针对侵权的设备颁发了禁令。

扩展资料

苹果高通专利技术案的起始：

苹果与高通本是一对生意上的好伙伴。让他们之间友谊的小船说翻就翻的导火索，是高通2017年年初扣住了本应返还给苹果的10亿美元专利授权费。

高通之所以这么做，则是因为苹果在部分产品中采用高通死敌英特尔的芯片，同时在美国国际贸易委员会发起的对高通垄断调查案中，提交了不利于高通的证词。高通遂以苹果违约为由，拒绝返还10亿美元的专利授权费给苹果。

苹果一怒之下将高通告上了法庭，要求索赔。同时宣布拒绝向高通继续支付专利费。高通反诉苹果专利侵权，要求在美国、德国和中国等地禁售苹果产品。苹果当时否认了高通的指控，并称高通的相关专利技术是无效的。双方互不相让，导致两方纷纷走上法庭。

参考资料来源：人民网-苹果高通专利战持续：美贸易法官再判苹果侵权

参考资料来源：人民网-苹果与高通的利益纠纷如何收场

两个好消息！一个来自于华为，另一个来自于小米

不知道大家还记不记得任正非曾经说过，华为就算没有了供应，但华为的专利费依旧可以养活华为，因为华为真的有这个实力。不过就目前来看，华为好像也并没有对西方国家收取任何费用，而是一心在科研上不断地研发，近日似乎就传来了好消息。

在2021年，华为就曾将“双芯叠加”专利提上日程，原理也十分简单，就是将两颗14nm的芯片串联，从而达到7nm芯片的强劲性能。不过，外界人士始终不相信华为能够实现该技术，还不断地用言语攻击嘲讽。

很多人认为华为是在模仿苹果，因为苹果在今年就推出了双芯叠加芯片，并且还取得了消费者的一致好评，因为性能方面都迎来了大幅提升。不过有意思的事情是，华为在近期就公布了一项专利，似乎就是关于芯片堆叠封装方面的。

不仅如此，在近期华为还特意将海思又升级成了一级部门，并且加大研发力度。不难想象，在不久的将来华为自研芯片也将很快与大家见面了。

另外一个好消息来自于小米，据新华网报道可以看到，目前国内众多的企业都受到了疫情影响，不仅是中国甚至于全世界。面对反复的疫情，已经有许多的企业都被迫按下了暂停键，不少企业都在寻求转变，希望通过创新手段来谋生存。其中，小米集团就在《中国经济的力量》就讲述了它们是如何度过难关的。

小米集团中国区总裁卢伟冰提到，小米集团之所以在疫情反复的情况下保持平稳增收，究其主要原因还是与合伙人站到了一起，共渡难关。在本次疫情期间，小米集团就曾多次向线下实体店老板多次发放补贴，累计金额已经超过了1.2亿元，更大程度上帮助了部分实体店度过难关。

除此之外，小米还采用了全新的新零售模式，采用“数字经济+实体经济”，打通线上、线下的链路，形成供销结合，充分利用互联网新零售等手段满足企业与消费者的双重需求。不仅如此，卢伟冰还为消费者提供“4A级购物体验”，简单的来说就是点外卖一样，最快半小时就能够送货上门，极大程度上减少了没有客流也能够做到销量保持原来一样。

有句老话说得好，山不向我走来，我便向山走去。华为和小米都在不同的困境中走出来了，我们也一样，希望大家遇到困境的时候也一定能够勇敢地度过难关。