Võtmed kaasavõtmiseks
- Kasvav revolutsioon kiibipakendite vallas ühendab komponendid suurema võimsuse saavutamiseks.
- Apple'i uued M1 Ultra kiibid ühendavad kaks M1 Max kiipi 10 000 juhtmega, mis kannavad 2,5 terabaiti andmemahtu sekundis.
-
Apple väidab, et uus kiip on ka konkurentidest tõhusam.
Arvutikiibi ühendamine teiste komponentidega võib kaasa tuua suure jõudluse kasvu.
Apple'i uued M1 Ultra kiibid kasutavad omamoodi kiibi valmistamise edusamme, mida nimetatakse "pakendamiseks". Ettevõtte UltraFusion, selle pakendamistehnoloogia nimi, ühendab kaks M1 Max kiipi 10 000 juhtmega, mis võivad kanda kahte.5 terabaiti andmemahtu sekundis. Protsess on osa kasvavast revolutsioonist kiipide pakendamise vallas.
"Täiustatud pakendamine on oluline ja esilekerkiv mikroelektroonika valdkond," ütles prinditud painduva elektroonika tootmise edendamise nimel tegutseva konsortsiumi NextFlexi inseneridirektor Janos Veres Lifewire'ile e-posti teel antud intervjuus. "Tavaliselt on tegemist erinevate stantsitasemete komponentide, nagu analoog-, digitaal- või isegi optoelektrooniliste "kiipide" integreerimisega keerukasse paketti."
Kiibivõileib
Apple ehitas oma uue M1 Ultra kiibi, ühendades kaks M1 Max kiipi, kasutades UltraFusioni, selle eritellimusel valmistatud pakkimismeetodit.
Tavaliselt suurendavad kiibitootjad jõudlust, ühendades kaks kiipi emaplaadi kaudu, mis toob tavaliselt kaasa märkimisväärseid kompromisse, sealhulgas suurenenud latentsusaeg, väiksem ribalaius ja suurem energiatarve. Apple kasutas UltraFusioni puhul teistsugust lähenemist, mis kasutab ränist interposerit, mis ühendab kiibid enam kui 10 000 signaali vahel, pakkudes suuremat 2.5TB/s madala latentsusega, protsessoritevaheline ribalaius.
See tehnika võimaldab M1 Ultral käituda ja tarkvara tuvastab selle ühe kiibina, nii et arendajad ei pea selle toimivuse kasutamiseks koodi ümber kirjutama.
"Kahe M1 Max stantsi ühendamisel meie UltraFusion pakendiarhitektuuriga suudame viia Apple'i räni enneolematutesse kõrgustesse," ütles Apple'i riistvaratehnoloogiate vanem asepresident Johny Srouji pressiteates. "Oma võimsa CPU, massiivse GPU, uskumatu närvimootori, ProResi riistvarakiirenduse ja tohutul hulgal ühtse mäluga täiendab M1 Ultra M1 perekonda maailma võimsaima ja võimekama personaalarvutikiibina."
Tänu uuele pakendikujundusele on M1 Ultral 20-tuumaline protsessor, millel on 16 suure jõudlusega südamikku ja neli ülitõhusat südamikku. Apple väidab, et kiip pakub 90 protsenti suuremat mitme keermega jõudlust kui kiireim saadaolev 16-tuumaline lauaarvuti kiip sama võimsusega.
Uus kiip on ka konkurentidest tõhusam, väidab Apple. M1 Ultra saavutab arvutikiibi tippjõudluse, kasutades 100 vatti vähem, mis tähendab, et kulub vähem energiat ja ventilaatorid töötavad vaikselt isegi nõudlike rakendustega.
Võimsus numbrites
Apple ei ole ainus ettevõte, kes uurib uusi kiipide pakendamise viise. AMD paljastas Computex 2021 pakkimistehnoloogia, mis virnastab väikesed kiibid üksteise peale, mida nimetatakse 3D-pakendiks. Esimesed seda tehnoloogiat kasutavad kiibid on Ryzen 7 5800X3D mänguarvuti kiibid, mida oodatakse selle aasta lõpus. AMD lähenemine, mida nimetatakse 3D V-Cache'iks, seob kiired mälukiibid protsessorikompleksiks, et suurendada jõudlust 15%.
Uuendused kiipide pakendamises võivad viia uut tüüpi vidinateni, mis on lamedamad ja paindlikumad kui praegu saadaolevad. Üks arengusuundi on trükkplaadid (PCB-d), ütles Veres. Täiustatud pakendi ja täiustatud PCB ristumiskohas võivad tekkida manustatud komponentidega "süsteemitasemel pakendatud" PCB-d, mis välistavad diskreetsed komponendid, nagu takistid ja kondensaatorid.
Uued kiibi valmistamise tehnikad toovad kaasa "lameda elektroonika, origami elektroonika ja elektroonika, mida saab purustada ja mureneda", ütles Veres. "Lõpmine eesmärk on kaotada erinevus paketi, trükkplaadi ja süsteemi vahel."
Uued kiibi pakendamise tehnikad ühendavad erinevad pooljuhtkomponendid passiivsete osadega, ütles trükkplaatide komponente tootva SCHOTTi New Venture'i vanemprojektijuht Tobias Gotschke e-posti teel Lifewire'ile antud intervjuus. See lähenemisviis võib vähendada süsteemi suurust, suurendada jõudlust, taluda suuri soojuskoormusi ja vähendada kulusid.
SCHOTT müüb materjale, mis võimaldavad valmistada klaasist trükkplaate. "See võimaldab võimsamaid pakette suurema saagikuse ja rangemate tootmistolerantsidega ning tulemuseks on väiksemad, keskkonnasõbralikud kiibid väiksema energiatarbimisega," ütles Gotschke.
