Kurnal

Kurnal

麒麟9000s 芯片級解析

這篇則是 Hi36a0V120 的解析
本文寫自與 mate60 發布後第三天,發布時間不明

總起#

Hi36A0V120,內部代號則為夏洛特(Charlotte)

CPU: TSV120+TSV120+A510
SUB: 自研總線
GPU: 馬良 910
NPU: 迭代的,應該還是 Da Vinci NPU,1b+1l 設計
Modem: 沒有叫法,但能從 Dieshot 看到其沒有 pcie,說明其基帶為集成
製造工藝則是 Smic7

Decap 分析#

首先我們這次開的是 Gugugu 給的 Die,拆機來自於剛買的 Mate60Pro

image

很顯然為 pop 封裝

image

Top Package 為海力士顆粒
吹下得到

image
Topmark 為
Hi36A0
GFCV120
JTFQ3T0V1
2035-CN09
06

DataCode(TOP Marking)解析#

HiSilicon 為:海思半導體
Hi36A0 說明為 Hi36 產品線,A0 說明產品為第十代產品(123-9ABCD…)
V120 中的 1 在其他芯片上則是產品代數(例如電視機的,第一代 v100 第二代 v200)在 Hi36 系列只有 Hi3690 有 V100/V200,則是雙方案,不確定含義
2 則是設計 gds 版本更改,一般是量產後慢慢優化啊,hi6260v131 啊這種
0 則是小優化,其餘看不出來規律
2035CN 理論上來說是封裝日期,09 代號廠封裝的

X 光出來的圖表示其為 FanOut Package 封裝

那麼就是打 X 光了

X Ray#

image

X 光打出來就很明顯為 FanOutPackage

image

邊緣 3 條黑色點是 Top Package 與 Bottom Package 互聯的 bump 點,但很奇怪的是並沒有在實物圖中看到,不處於同一層封裝 package,可能存在後期使用其他廠商的閃存芯片,(節省了重新封裝的時間?)
也有可能是 Bottom Die 內走線

image

image

其邊緣可以很明顯看到 Die 與邊緣 io Phy 引出層的連接邦定點,可以預估的判斷出其 DieSize,大概是 10x10 左右

這些就是 x 光圖可以看出來的數據,該 decap 了

Decap#

Decaping

image

Decap 後拍攝可以看出

image

其 Diemark 疑似為 HL 02 20210603,也就是 2021 年 6 月 3 日生產
這是一個很奇怪的數字
因為外封裝為 2035cn
其內部真實生產日期為 20210603,我認為 topmark 的 2035CN 就是偽裝的,甚至是固定的

其餘在任何地方都沒有找到疑似 Diemark
這次不像之前的 Kirin 採用的是 Hixxxx Vxxx 的版本號
直接看不到了
無法判斷其產品具體代號 / 版本階段(例如實際是 Hi36A0/Hi36B0?)
本人認為該產品屬於全新一代產品,而不是簡單的 V120,版本步進迭代,而是全新的產物,當然沒有足夠的證據以支撐本人的觀點

對準系統分析#

其邊緣對準系統看到了 3 處
證明其部分產線設備為 asml 的步進式光刻機
其記號為通過套刻測量設備的自動化識別套刻記號

image

線條套線條記號(Bar in Bar mark)

image

線條套線條記號(Bar in Bar mark)

image

AIM 套刻記號

image

image

AIM 套刻記號

疑似佳能對準系統(i-line 和 KrF)

image

最重要的是這個對準系統
在這張圖中

image

可以看到規律豎條條紋,一組為 9 條,一組為 8 條,每條內有 4 根均勻的豎狀條紋

這就是很清楚的告訴了我們,該芯片使用的最先進的機台的對準系統為
ASML 的雅典娜對準系統 Athena
其中該條紋屬於 Versatile Scribeline Primary Mark(VSPM) AH74

image

image

該對準系統只有在 ASML 設備中使用
AH74 則更少,1960-2000i 都有

既然知道了製造設備
就可以計算出其產能與良率了

產能分析#

那麼按照
已知 smic 有大概兩台 NXT1980di
但是給華為分配了分配 60% 產能 80% 稼動率 +40 duv mask 計算
公式為:550wph x 24h x 60% x80%/40=158.4Wafer
我這個 Die 則是 2021 年 6 月生產
生產到現在也就是 23 年 9.1 號
不確定會不會有更早的 Die,但是我們這可是目前最早的 Die,遂計算之

總生產時間大約為 822Day,拋開可能的休息日,800day 生產,
800x158.4
也就是 126,720Wafer

良率分析#

那麼就是計算良率了,
內鬼查詢絲印查詢可得,本 wafer 大概切割出了 300 片 Die
已知 Diesize 是 10.7x10.4,求 Yield
Dpw 即可

image

D0 大概是 0.6 左右,0.6-0.55,yield 53.22%
那麼到今年截止,良率爬坡呢,也就是差不多 0.3 左右

按照直線圖計算找中點,假設均勻爬升

image

400day 的時候,d0=0.45 也就是 350 Good Die 也就是 61.88% Yield

D0=0.3 時

image

800day 的時候,d0=0.3 也就是 409 Good Die 也就是 72.28% Yield

方便計算為
中位數為 d0=0.45

126720x566x61.88%=44,382,514.176
那麼估算的數字也就是華為生產了 4000-4500w 片 Hi36a0V120,粗略計算。

Die 標識#

在 Die 中尋找,還有幾處點
例如 F 狀條紋

image

B + 數字,劃線區域 / 測試點位

image

IO PHY

image

這張圖很明顯的能看出邊上的點位來扇出

還有一個很奇怪的絲印
2017 Mora
A?C?E?A?
A 01 0
不太清楚是什麼疑似
20 年 17 周 必須?
2017 年必須?

image

蠻奇怪的

還有個 sa06 左邊為十字對準標識

image

去金屬層#

然後就是去金屬層了

image

因為走線為 Cu, 遂酸洗
酸洗出來會有報廢率,但是這次運氣很好,完美

image

很美麗,那麼就進行

Dieshot Layout#

Hi36A0V120 Lyaout

那麼很明顯的
首先能判斷出,該芯片不是和麒麟 9000 一樣的東西,不是同一個產品
那麼我這邊也是做了麒麟 9000

Hi36a0 25%

進行一個對比

很明顯這兩個不是同一個芯片
因為 Die 的形狀都不一樣,大概的規模都一樣
說明 Hi36A0 V100 與 Hi36A0V120 完全不同,不屬於換皮 / 庫存
這完全可以證明
麒麟 9000s 不屬於類似於 9000L/9000e 換皮結構
也不屬於類似於 985/990 的部分設計共用結構
而是全新的一代,沒有相同部分

抠圖 9000

那麼就是解析了

CPU#

首先是 CPU 的對比

cpu Cluster
能看到其 CPU Cluster 巨大的面積,相較上代發生了巨大的變化

圖層 9

左邊是 TSMC N5 A77+A77+A55,134
右邊是 SMIC N7 TSV120+TSV120+A510 134

超大核的 Size 對比

圖層 4

面積大了… 很大一圈

性能分析不寫#

無 L0 Cache

架構太寬了,需要吃快取

關於小核是 A510,兩組雙核複合體 1.53Ghz,在最佳甜點頻率,在 TSMC 工藝下則是 1.4Ghz

以及這代的的總線,不像上代的總線與超大核使用了性能庫

image

這代只有超大核使用了性能庫,
image

顏色變化是因為
我認為是 Poly 層晶體管密度導致的反射光譜變化

GPU 解析#

MALIANG910

上一代 Mali G78 Mc24 是堆料的典型
Mali G78 基於 Valhall 架構,mc24 則說明了其為 24Core
其 GPU 則是 Core 設計
而這代的 Maliang 則是 Cu 設計
其設計規模與上代略微縮小了一部分
單元劃分如圖

圖層 10

為 4CU
左右兩組 ALU Core,每組 128Alus,總計 2x4x128Alus=1024Alus
頻率最高 750Mhz,理論性能為 1536Gflops
中間的則是 GPU L2 Cache,大約為 1MiByte

從其 gpu 的規格上來說
不與常見的 IMG/MALI/Adreno/Rdna/Cuda 相同
我認為這是全新自研的 GPU

NPU#

NPU

在這代 NPU 來說
上代則是雙大核 + 1 小核 NPU,每個大核兩條 Vector
這代則是單大核 + 1 小核 NPU ,大核兩條略長的 Vector
其 NPU 從宏觀的角度上來說,我認為其規模雖然縮減了一顆大核,但是可能因為微架構更新,性能可能會增強,但是核心規模縮減這個是事實,其節省了很大一個面積去放其他單元

isp#

ISP 7.0

ISP 的規模很明顯相較上代 isp6.0 增大了,但是能找到這兩個 isp 的共同核心
中心處還疑似新增了一個雙核協處理器
其理論圖像處理速度增加,這代 Mate60pro 實測可以在取景框內就可以 HDR Vivid,以及變焦時絲滑切換,這就是 isp 算力增加帶來的
這個 isp 跑在中頻,2W,極其恐怖。

DSP#

Dsp 其實沒什麼好說的
dsp
也看不出什麼,相較上代的 Decode 好像還少了個
面積縮小了一點點

Baseband#

Balong

在 baseband 中
這代設計與之前的 Balong 5000 完全不同
其面積縮小了很多

在這之前華為的 5G 基帶一直都是 4G+5G 設計的,中間用互聯橋進行數據傳輸
部分外掛基帶例如 990 4G 則是走 Pcie x8+x16 進行數據傳輸,然後外掛巴龍 5000
在這代 Modem 設計中,其為純粹的 Balong Baseband Modem Sysytem,集成了 4G 與 5G,其例如 dsp 可以共享,以及 Modem 共享,不需要單獨的進行設計

載入中......
此文章數據所有權由區塊鏈加密技術和智能合約保障僅歸創作者所有。