Ključni izsledki
- Naraščajoča revolucija v pakiranju čipov združuje komponente za večjo moč.
- Applovi novi čipi M1 Ultra povezujejo dva čipa M1 Max z 10.000 žicami, ki prenašajo 2,5 terabajta podatkov na sekundo.
-
Apple trdi, da je novi čip tudi učinkovitejši od svojih konkurentov.
Kako je računalniški čip spojen z drugimi komponentami, lahko privede do velikega povečanja zmogljivosti.
Applovi novi čipi M1 Ultra uporabljajo napredek v nekakšni izdelavi čipov, imenovani "pakiranje". Podjetje UltraFusion, ime njegove tehnologije pakiranja, povezuje dva čipa M1 Max z 10.000 žicami, ki lahko nosijo 2.5 terabajtov podatkov na sekundo. Postopek je del naraščajoče revolucije v pakiranju čipov.
"Napredno pakiranje je pomembno in nastajajoče področje mikroelektronike," je v intervjuju po elektronski pošti za Lifewire povedal Janos Veres, direktor inženiringa pri NextFlex, konzorciju, ki si prizadeva za napredek proizvodnje tiskane fleksibilne elektronike. "Običajno gre za integracijo različnih komponent na ravni matrice, kot so analogni, digitalni ali celo optoelektronski "čipleti" znotraj kompleksnega paketa."
Sendvič s čipsom
Apple je zgradil svoj novi čip M1 Ultra tako, da je združil dva čipa M1 Max z uporabo UltraFusion, svoje metode pakiranja po meri.
Običajno proizvajalci čipov povečajo zmogljivost s povezavo dveh čipov prek matične plošče, kar običajno prinese znatne kompromise, vključno s povečano zakasnitvijo, zmanjšano pasovno širino in povečano porabo energije. Apple je z UltraFusion ubral drugačen pristop, ki uporablja silikonski interposer, ki povezuje čipe prek več kot 10.000 signalov, kar zagotavlja povečano 2.5 TB/s nizke zakasnitve, medprocesorska pasovna širina.
Ta tehnika omogoča, da se M1 Ultra obnaša in ga programska oprema prepozna kot en čip, zato razvijalcem ni treba prepisati kode, da bi izkoristili njegovo zmogljivost.
"S povezovanjem dveh matric M1 Max z našo embalažno arhitekturo UltraFusion lahko Apple silicij dvignemo na nove višine brez primere," je v sporočilu za javnost povedal Johny Srouji, Applov višji podpredsednik Hardware Technologies. "S svojim zmogljivim CPE-jem, ogromnim GPE-jem, neverjetnim Neural Engine, strojnim pospeševanjem ProRes in ogromno enotnega pomnilnika M1 Ultra dopolnjuje družino M1 kot najmočnejši in najzmogljivejši čip na svetu za osebni računalnik."
Zahvaljujoč novi zasnovi embalaže ima M1 Ultra 20-jedrni CPE s 16 visoko zmogljivimi jedri in štirimi visoko učinkovitimi jedri. Apple trdi, da čip zagotavlja 90 odstotkov višjo večnitno zmogljivost kot najhitrejši razpoložljivi 16-jedrni čip za namizne računalnike v enaki ovojnici moči.
Novi čip je tudi učinkovitejši od svojih konkurentov, trdi Apple. M1 Ultra doseže vrhunsko zmogljivost računalniškega čipa s 100 vati manj, kar pomeni, da se porabi manj energije, ventilatorji pa delujejo tiho, tudi z zahtevnimi aplikacijami.
Moč v številkah
Apple ni edino podjetje, ki raziskuje nove načine za pakiranje čipov. AMD je na sejmu Computex 2021 razkril tehnologijo pakiranja, ki zlaga majhne čipe enega na drugega, imenovano 3D pakiranje. Prvi čipi, ki bodo uporabljali to tehnologijo, bodo čipi za igralne računalnike Ryzen 7 5800X3D, pričakovani pozneje letos. AMD-jev pristop, imenovan 3D V-Cache, združuje hitre pomnilniške čipe v procesorski kompleks za 15-odstotno povečanje zmogljivosti.
Inovacije v embalaži čipov bi lahko vodile do novih vrst pripomočkov, ki so bolj ploščati in prilagodljivi od tistih, ki so trenutno na voljo. Eno od področij, kjer se vidi napredek, so tiskana vezja (PCB), je dejal Veres. Presečišče naprednega pakiranja in naprednega tiskanega vezja bi lahko vodilo do tiskanih vezja "sistemske ravni pakiranja" z vgrajenimi komponentami, ki odpravljajo diskretne komponente, kot so upori in kondenzatorji.
Nove tehnike izdelave čipov bodo vodile do "ploske elektronike, origami elektronike in elektronike, ki jo je mogoče zdrobiti in drobiti," je dejal Veres. "Končni cilj bo v celoti odstraniti razliko med ohišjem, vezjem in sistemom."
Nove tehnike pakiranja čipov združujejo različne polprevodniške komponente s pasivnimi deli, je v elektronskem intervjuju za Lifewire povedal Tobias Gotschke, višji vodja projekta New Venture pri SCHOTT, ki izdeluje komponente za vezja. Ta pristop lahko zmanjša velikost sistema, poveča zmogljivost, prenese velike toplotne obremenitve in zmanjša stroške.
SCHOTT prodaja materiale, ki omogočajo izdelavo steklenih vezij. "To bo omogočilo zmogljivejše pakete z večjim izkoristkom in strožjimi tolerancami pri izdelavi ter povzročilo manjše, okolju prijazne čipe z zmanjšano porabo energije," je dejal Gotschke.
