为什么单颗裸芯被称为die

失效分析 赵工 半导体工程师 2024-01-24 09:35 发表于北京

Wafer、die、chip是半导体领域常见的术语，但是为什么单颗裸芯会被称为die呢？

Wafer

wafer即为图片所示的晶圆，由纯硅（Si）构成。一般分为6英寸、8英寸、12英寸规格不等，晶片就是基于这个wafer上生产出来的。晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的集成电路产品。

Chip

一片载有Nand Flash晶圆的wafer，wafer首先经过切割，然后测试，将完好的、稳定的、足容量的die取下，封装形成日常所见的Nand Flash芯片（chip）。芯片一般主要含义是作为一种载体使用，并且集成电路经过很多道复杂的设计工序之后所产生的一种结果。

Die

Die指的是芯片未封装前的晶粒，是从硅晶圆（wafer）上用激光或刀具切割而成的小片，每一个小片就是一个独立的功能芯片die，一旦这些die完成其功能和测试过程，它们就会被封装起来，形成我们熟知的芯片（chip）。晶粒是组成多晶体的外形不规则的小晶体，而每个晶粒有时又有若干个位向稍有差异的亚晶粒所组成。晶粒的平均直径通常在0.015~0.25mm范围内，而亚晶粒的平均直径通常为0.001mm数量级。

大家心里有没有这样一个疑问，为什么单颗裸芯要被称为die（死亡）?下面给出三种说法以供大家参考。

剑桥词典里对 die 名词性质的解释是" a block of metal with a special shape, or with a pattern cut into it, that is used for shaping other pieces of metal such as coins, or for making patterns on paper or leather"。意为一种具有特殊形状或带有图案的金属块，用于塑造硬币等其他金属片的形状，或用于在纸或皮革上制作图案。这个解释就有了半导体那味，和光刻刻蚀产生了关联性。

查到的第二种说法，die起源于德语Drahtzug，意思是拉丝，用于调节金属线的直径和精度。

第三种说法认为die源于diced（dice过去分词），指的是将wafer切成小方块的工艺。这个说法非常有趣，唱出来的是song，数出来的是count，切出来的是die...我不知道新事物叫什么，但我知道产生这个的动作。

来源：中国科学院半导体研究所；作者金末

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AMD Strix Point处理器Die注释图：显示Zen 5+Zen 5c核心布局

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Nemez（GPUsAreMagic）基于 System360Cheese 提供的演讲高清照片，注释了“Strix Point”芯片的 Die 布局情况，并发现了一些有趣的细节。IT之家附上相关图片如下：

注释内容显示 “Strix Point”芯片配备 4 个常规 Zen 5 核心（每个核心都有 1MB 的专用二级缓存），并共享 16MB 的三级缓存。

而 8 个 Zen 5c 核心（每个核心也有 1MB 的专用二级缓存）共享 8MB 的 L3 高速缓存，可能会一个独立的 CCX。

在不处理大量流量的常规 INT 和 FP 跑分中，Zen 5C 核心 IPC 和 Zen 5 相同，而在使用大量流数据的工作负载时，Zen 5c 核心的 IPC 会明显落后。

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