蘋果M5 Pro/Max芯片封裝前瞻，有望打破14核CPU/40核GPU限制

IT之家 2 月 19 日消息，蘋果已官宣 3 月 4 日舉辦新品發(fā)布會，預(yù)計將推出搭載 M5 Pro 和 M5 Max 芯片的新款 MacBook Pro。本次芯片升級的核心亮點在于變革封裝技術(shù)：蘋果將放棄傳統(tǒng)的 InFO 封裝，轉(zhuǎn)而采用臺積電 2.5D 芯粒（Chiplet）設(shè)計。

IT之家注：InFO 是蘋果常用的一種封裝技術(shù)，特點是很薄、成本相對較低，適合手機和輕薄本。但隨著芯片越來越大、越來越熱，這種技術(shù)有點“包不住”了，限制了核心數(shù)量進一步增加。

隨著晶體管密度增加，單片架構(gòu)的弊端日益顯現(xiàn)，14 英寸 M4 Max 用戶對此或許深有體會。由于 CPU 和 GPU 緊密相鄰，高負載下會產(chǎn)生顯著的“熱串?dāng)_”現(xiàn)象：即 GPU 發(fā)熱會直接導(dǎo)致 CPU 升溫，反之亦然，且兩者無法獨立散熱。

此外，復(fù)雜的供電走線在狹小空間內(nèi)極易產(chǎn)生信號干擾，導(dǎo)致電能難以從芯片邊緣無損傳輸至中心區(qū)域，限制了性能釋放。

蘋果的 M5 Pro 和 M5 Max 預(yù)計將迎來 M1 發(fā)布以來的最大技術(shù)變革，首次采用臺積電 SOIC-MH 2.5D 封裝技術(shù)。

SOIC-MH 是臺積電的一種先進芯片 3D 堆疊技術(shù)，就像把原本平鋪在一張大餅上的配料（CPU / GPU），切開后重新精細地碼放在一個盤子里，既保持了整體性，又讓各部分互不干擾。

而 2.5D 封裝是一種把“積木”拼在一起的高級膠水技術(shù)，它不僅僅是把芯片平鋪，而是在芯片和電路板之間加了一層“中介層”（Interposer），讓這些芯粒之間能以極高的速度傳輸數(shù)據(jù)，仿佛它們本來就是一體的。

SOIC-MH 技術(shù)通過將 CPU 和 GPU 拆解為獨立的“芯粒”，并封裝在同一個基板（Substrate）上來解決上述難題。

這種物理隔離消除了熱量和電氣的相互污染，讓 CPU 和 GPU 能夠擁有獨立的供電通道和散熱環(huán)境。盡管物理上分離，但借助先進的互連技術(shù)，這些芯粒在邏輯上仍表現(xiàn)為一顆完整的芯片，保留了 SoC 架構(gòu)低延遲、高響應(yīng)的核心優(yōu)勢。

架構(gòu)分離還為蘋果帶來了巨大的成本優(yōu)勢。在傳統(tǒng)模式下，若 M4 Max 的 GPU 部分存在缺陷，整顆芯片可能都需要降級甚至報廢。

而在芯粒架構(gòu)下，蘋果可以分級篩選（Binning）CPU 和 GPU 模塊。這意味著，擁有完美 CPU 但 GPU 稍弱的模塊可以靈活組合，無需因局部瑕疵而犧牲整體，從而大幅提升晶圓利用率，也為未來增加更多核心數(shù)量提供了經(jīng)濟上的可行性。

值得注意的是，這項昂貴的先進封裝技術(shù)將由 Pro 和 Max 系列獨占，標(biāo)準版 M5 芯片預(yù)計將繼續(xù)使用傳統(tǒng)的 InFO（集成扇出型）封裝技術(shù)。

得益于散熱與抗干擾能力的提升，M5 Pro 和 M5 Max 有望突破前代產(chǎn)品的規(guī)格天花板。回顧 M3 Max 和 M4 Max，受限于舊有的封裝技術(shù)，其規(guī)格一直被鎖定在最高 14 核 CPU 和 40 核 GPU。

隨著 2.5D 芯粒設(shè)計的引入，蘋果終于能夠在新一代芯片中塞入更多的 CPU 和 GPU 核心，為專業(yè)用戶提供更強勁的計算與圖形處理能力，而無需擔(dān)心過熱降頻。