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标题: 先进封装也是重要生产力：M1就是把内存给塞进去，突破内存墙 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2022-1-13 21:36

作者: yonica 标题: 先进封装也是重要生产力：M1就是把内存给塞进去，突破内存墙

本帖最后由 yonica 于 2022-1-13 21:45 编辑

这几天，居然有人嘲笑 “芯片封装”

说一下为啥苹果的M1处理器出来，素有牙膏厂之称的intel急了。一句话：最后的根据地要没了。以半导体为基础的计算机产业，以及建立在计算机产业之上的软件和互联网产业里面，intel其实处在一个很危险的位置: 她没有完整的生态。这个跟IBM还不一样，IBM就算被PC边缘化了，但是人家大型机市场还在。但是intel错过了移动设备这一波，PC市场被吃了，剩下就是云服务器市场。之前其他公司进不去，因为intel服务器芯片虽然挤牙膏，但是性能还是比其他家的好。AMD使劲追，也只是追，性能+稳定性+能耗+散热还是比不上intel的芯片。

然而M1走了一条不太一样的路，它不是追求计算单元的性能，而是依靠先进封装，把内存给塞进芯片SoC。同时，借鉴金融行业高频交易性能超算主机的成熟经验，重新设计了整机全架构。

做芯片架构的人都知道，CPU计算单元再快，也不是性能瓶颈。性能的瓶颈在内存，所以有内存墙的说法：计算单元是跑车，撞上内存也得停。现在先进封装把内存放进芯片，一下解决了内存带宽，能耗这两大问题(能耗问题可以用第一性原理推导出来)，马上就显示出巨大的威力。而intel不仅失去了性能优势，自己的工艺优势也没了，又没有别的完全控制的根据地，自然急了。

不过，苹果基于 ARM 的M1 cpu，依然不能颠覆，那些 “功耗*成本/性能” 物理原理区间。

时间: 2022-1-13 21:37

作者: yonica

一年多前的关联贴：

M1处理器MacBook：鼓励创新，但不能过分脑补 https://www.txrjy.com/thread-1156195-1-1.html

时间: 2022-1-13 21:45

作者: master123

不懂就问：封装进同一块芯片内存不还是DDR吗？与CPU部分接口方式变了吗？CACHE体积大了吗？改善内存带宽从哪里体现？

时间: 2022-1-13 21:49

作者: yonica

master123 发表于 2022-1-13 21:45
不懂就问：封装进同一块芯片内存不还是DDR吗？与CPU部分接口方式变了吗？CACHE体积大了吗？改善内存带宽从哪 ...

可以做到线宽小。

AMD这几年，发了好几代新品X86芯片，就是，渐进式越来越多地，塞进内存。才风生水起，抢了Intel 的不少市场。

时间: 2022-1-14 08:37

作者: mryuri

我是搞不懂你的逻辑，先喷m1Apple silicon的技术没创新，扯人家的马甲，现在又吹m1技术打破内存墙，交卷之前可以审题自己读一边小作文么

时间: 2022-1-14 09:05

作者: oooooooo

mryuri 发表于 2022-1-14 08:37
我是搞不懂你的逻辑，先喷m1Apple silicon的技术没创新，扯人家的马甲，现在又吹m1技术打破内存墙，交卷之前 ...

人家说的是没有颠覆，不是没有创新，喷之前可以审题自己读一遍小作文么

时间: 2022-1-14 10:00

作者: yonica

本帖最后由 yonica 于 2022-1-14 10:01 编辑

oooooooo 发表于 2022-1-14 09:05
人家说的是没有颠覆，不是没有创新，喷之前可以审题自己读一遍小作文么

是的，

将内存封装到芯片SoC里，在20多年前DEC在Alpha芯片里就尝试过了。同时，前些年AMD也在这么做。

所以，苹果的M1芯片里封装了大量内存，这是个借鉴前辈的微创新，远远谈不上颠覆。

不过，对于不懂专业的外行人来说，可能就一惊一乍的，没见过世面地胡乱脑补了。

时间: 2022-1-14 11:08

作者: 李一一男

先进封装我懂一点儿。
前提是你有了Die，然后再封装，你现在问题是没有Die，你封空气么？
做事情要抓基本和主要问题。目前绝大数芯片还是常规封装，先进封装是少数应用，先解决有无，再说先进。

时间: 2022-1-14 11:34

作者: yonica

李一一男发表于 2022-1-14 11:08
先进封装我懂一点儿。
前提是你有了Die，然后再封装，你现在问题是没有Die，你封空气么？
做事情要抓基本 ...

当然不完美，但却是一个解决方案，能最大优化当前的局面。

时间: 2022-1-14 11:59

作者: 李一一男

yonica 发表于 2022-1-14 11:34
当然不完美，但却是一个解决方案，能最大优化当前的局面。

Die呢？

时间: 2022-1-14 12:01

作者: 为别人打工的人

时间: 2022-1-14 12:04

作者: yonica

李一一男发表于 2022-1-14 11:59
Die呢？

一步一步来，哪有一口吃饱的？

时间: 2022-1-14 12:07

作者: 李一一男

yonica 发表于 2022-1-14 12:04
一步一步来，哪有一口吃饱的？

关键的光刻不搞，天天扯造汽车、鸿蒙，着急啊~

时间: 2022-1-14 12:19

作者: master123

yonica 发表于 2022-1-13 21:49
可以做到线宽小。

AMD这几年，发了好几代新品X86芯片，就是，渐进式越来越多地，塞进内存。才风生水起 ...

还是有点懵
“线宽小”？什么意思？数据还是64/32BIT吧？
DRAM行列地址不再复用？但存取数据还是burst操作吧？这也节省不了多少时序啊？

时间: 2022-1-14 12:56

作者: master123

李一一男发表于 2022-1-14 12:07
关键的光刻不搞，天天扯造汽车、鸿蒙，着急啊~

搞完光刻是不是还要搞光源，镜头，硅片？这是一家通讯企业能做完的吗？
封装是距离华为最近的上道工序，肯定先找到产品出路啊。

时间: 2022-1-14 13:48

作者: 李一一男

master123 发表于 2022-1-14 12:56
搞完光刻是不是还要搞光源，镜头，硅片？这是一家通讯企业能做完的吗？
封装是距离华为最近的上道工序， ...

旁观群众，只关心最难点，其他的你们说了算。

时间: 2022-1-14 14:47

作者: 荆楚阳光

修剪子业磨菜刀！

时间: 2022-1-14 15:08

作者: plasterlux

李一一男发表于 2022-1-14 12:07
关键的光刻不搞，天天扯造汽车、鸿蒙，着急啊~

你咋知道不搞？

时间: 2022-1-14 15:31

作者: 李一一男

plasterlux 发表于 2022-1-14 15:08
你咋知道不搞？

那你说说搞了吗进展如何。没有看到相关信息就理解为没搞，难道理解为搞了？你教教我，我逻辑有点混乱。

时间: 2022-1-14 15:36

作者: oooooooo

李一一男发表于 2022-1-14 15:31
那你说说搞了吗进展如何。没有看到相关信息就理解为没搞，难道理解为搞了？你教教我，我逻辑有点混乱。

是有点乱

时间: 2022-1-14 17:25

作者: hsgq

yonica 发表于 2022-1-13 21:49
可以做到线宽小。

AMD这几年，发了好几代新品X86芯片，就是，渐进式越来越多地，塞进内存。才风生水起 ...

AMD 做的也只是cache增加啊，和DDR有什么关系？
DDR这块如果能并进去，三星岂不是要吐血。

时间: 2022-1-14 17:27

作者: hsgq

M1 的内存，只是包在了盖里面，还是独立焊的存储颗粒，不信你就百度M1升级内存

时间: 2022-1-14 18:13

作者: master123

hsgq 发表于 2022-1-14 17:27
M1 的内存，只是包在了盖里面，还是独立焊的存储颗粒，不信你就百度M1升级内存

找到了，LPDDR4——68.25GB/s。
谢谢!

时间: 2022-1-14 20:56

作者: yonica

master123 发表于 2022-1-14 12:19
还是有点懵
“线宽小”？什么意思？数据还是64/32BIT吧？
DRAM行列地址不再复用？但存取数据还是burst操 ...

节省内存等待时间，还能降低一些能耗。

时间: 2022-1-14 21:00

作者: yonica

本帖最后由 yonica 于 2022-1-14 21:20 编辑

hsgq 发表于 2022-1-14 17:25
AMD 做的也只是cache增加啊，和DDR有什么关系？
DDR这块如果能并进去，三星岂不是要吐血。

你不了解，超算这类非传统个人计算机的系统设计架构，以及高频交易HFT计算机硬件架构。

一般来说，传统家用计算机硬件组成架构里的 cache、内存、硬盘，等等这几个名称，在前面谈到的非传统计算机架构设计里，是更为接近的类似事物，甚至有些可以合并，有些可以不需要。
我知道，HFT计算机架构，很多是没有传统意义上的内存的。

时间: 2022-1-14 21:22

作者: CTUSER

你到底说的是增加CPU L3缓存还是封装DDR内存？
把DDR内存封装到CPU里面不是啥特别难的技术吧？AMD 和Intel也可以模仿啊

时间: 2022-1-14 21:33

作者: yonica

本帖最后由 yonica 于 2022-1-14 21:45 编辑

CTUSER 发表于 2022-1-14 21:22
你到底说的是增加CPU L3缓存还是封装DDR内存？
把DDR内存封装到CPU里面不是啥特别难的技术吧？AMD 和Intel ...

你想简单了，建议你找本计算机组成原理的专业书籍，看一遍。
HFT计算机的架构，都不是冯诺依曼结构的。

时间: 2022-1-14 21:43

作者: xuqz

封装

时间: 2022-1-15 18:06

作者: xiayang05

这项封装技术是否很容易被intel拿来主义？它的壁垒何在？

时间: 2022-1-17 11:43

作者: plasterlux

oooooooo 发表于 2022-1-14 15:36
是有点乱

你没听说要搞，就认为不搞？

难道不应该是宣布说不搞，才认为不搞吗？
例如，不造车

时间: 2022-1-18 08:51

作者: yonica

本帖最后由 yonica 于 2022-1-18 09:13 编辑

xiayang05 发表于 2022-1-15 18:06
这项封装技术是否很容易被intel拿来主义？它的壁垒何在？

Intel也在做类似的方向，但一个传统根基很深的老牌大公司，有很多舍不得的东西，和人力体系调配有限的问题，转舵总是很慢的。

Intel过去几年的研发方向，主要都在大小核了。

其实，全世界古今中外，所有的创新，对于圈内人士而言，都是一些漫长的极其微小的试错和检测和调整和逐步完善；倒是圈外人士没见过世面，一惊一乍地以为是不得了的颠覆。

伟大如爱因斯坦和杨振宁，其研究结果，也都是在其之前的几十年，在很多前人同行的成果里，都有迹可循的。
爱因斯坦和杨振宁，是过去120年里，人类历史上最伟大的两个物理学家。在过去1000年的人类历史里，分别排名大约是第3 和第12的物理学家。

时间: 2022-2-23 15:06

作者: yonica

AMD市值，昨晚，第二次，超过Intel了。

时间: 2022-3-8 12:44

作者: yonica

外媒：中国芯片企业有望通过异构封装“换道超车”

集微网消息，据外媒报道，一家美国企业告诫称，尽管美方力图阻止中国获得尖端半导体技术和设备，但中国公司将资源集中于成熟制程上的技术创新，仍有可能实现跨越式增长。

文章指出，已有多家中国企业在异构封装技术上取得显著进展，可建立起晶体管特征尺寸缩放之外的技术改进轨道。

该文列举的案例包括长江存储在2018年对外发布的 Xtacking架构，以及在 ISSCC 2022 上，阿里巴巴展示的异构封装 AI 芯片，通过将DRAM与逻辑芯片在封装内集成，基于55纳米工艺节点的样品性能已超过14纳米工艺英特尔高端CPU。

附件: 16466365522560.png (2022-3-8 12:44, 134.11 KB) / 下载次数 0
https://www.txrjy.com/forum.php?mod=attachment&aid=NTIwODkzfDI5Y2U0YmEzfDE3MzI2NTExNDR8MHww

时间: 2022-3-8 12:49

作者: mryuri

yonica 发表于 2022-3-8 12:44
外媒：中国芯片企业有望通过异构封装“换道超车”

那如果14nm cpu也封装个8gbit 内存效果会如何？

时间: 2022-3-8 12:51

作者: 天涯明月话

master123 发表于 2022-1-13 21:45
不懂就问：封装进同一块芯片内存不还是DDR吗？与CPU部分接口方式变了吗？CACHE体积大了吗？改善内存带宽从哪 ...

同CPU的cache类似，以前CACHE都比较小，现在做成内存一样，取消cache就可以了。以后CPU水冷估计够呛，得液氮。

时间: 2022-3-8 12:53

作者: 123就是123

以后的方向是纳米+集成，不单只是纳米。

时间: 2022-3-8 13:54

作者: oxy_hazard

yonica 发表于 2022-1-14 10:00
是的，

将内存封装到芯片SoC里，在20多年前DEC在Alpha芯片里就尝试过了。同时，前些年AMD也在这么做。 ...

当年的DEC真的是各种技术的先锋，遗泽整个业界30年.....

时间: 2022-3-8 14:23

作者: yonica

本帖最后由 yonica 于 2022-3-8 16:58 编辑

oxy_hazard 发表于 2022-3-8 13:54
当年的DEC真的是各种技术的先锋，遗泽整个业界30年.....

是的，苹果M1芯片团队，也是传承当年的DEC：

DEC公司消失于历史长河中，然而它开发的技术却依然对计算机市场产生重要影响，它开发的Alpha架构在1990年代领先于其他企业，即使DEC已经消亡，Alpha的技术却对计算机行业产生了重要影响。

AIpha的部分技术后来被AMD用于开发Athlon和Athlon 64处理器，由此AMD一度强势反攻Intel，Intel后来依靠自己的资金实力以tick-tock战术击败AMD；Intel也从DEC公司获取了超线程技术，如今超线程技术已成为Intel的核心竞争力之一。

有趣的是美国企业弃之不用的Alpha架构后来辗转卖给了中国企业，中国基于此开发出了申威服务器芯片，申威服务器芯片被用于神威·太湖之光超级计算机，该款超级计算机的性能在全球居于前列，让Alpha架构焕发青春。

谈了这么多只想说明DEC公司的计算机技术多么牛逼，现在终于可以说到如今的苹果M1处理器与DEC公司的关系了。DEC公司消亡后，Alpha技术研发团队并不甘心，它的核心技术研发人员于2003年创立了P.A Semi公司，2008年P.A Semi公司被苹果收购，苹果以此为基础建立了自己的处理器研发团队。

苹果在收购P.A Semi公司之前的处理器其实是由三星设计和制造的，在收购P.A Semi公司开始自行研发处理器。2010年苹果推出了自己设计的首款处理器A4，不过A4处理器其实并不能说是它完全自主研发，这款处理器采用了ARM的A8核心，到了2011年发布的A5处理器才是完全自主研发的产品，此后苹果的A系处理器在移动处理器市场迅速崛起，直到如今的M1，成为移动处理器的领导者，代表着ARM阵营的最强性能。

苹果其实早在1990年代就非常看好DEC公司的处理器，当时DEC刚刚研发出EV4处理器，苹果就找上门，但是被DEC公司拒绝了。没想到在DEC公司消失10年后，苹果却收购了DEC公司的处理器研发团队，并将它的技术发扬光大。

时间: 2022-3-8 17:05

作者: master123

天涯明月话发表于 2022-3-8 12:51
同CPU的cache类似，以前CACHE都比较小，现在做成内存一样，取消cache就可以了。以后CPU水冷估计够呛，得液 ...

cache是SSRAM，内存是dram，不可能互相替代。

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