Kľúčové poznatky
- Rastúca revolúcia v balení čipov spája komponenty pre väčší výkon.
- Nové čipy Apple M1 Ultra spájajú dva čipy M1 Max s 10 000 káblami, ktoré prenášajú 2,5 terabajtu dát za sekundu.
-
Apple tvrdí, že nový čip je tiež efektívnejší ako jeho konkurenti.
Spojenie počítačového čipu s inými komponentmi môže viesť k veľkému zvýšeniu výkonu.
Nové čipy M1 Ultra od spoločnosti Apple využívajú pokroky v druhu výroby čipov nazývanom „balenie“. UltraFusion spoločnosti, názov jej obalovej technológie, spája dva čipy M1 Max s 10 000 drôtmi, ktoré môžu niesť 2.5 terabajtov dát za sekundu. Tento proces je súčasťou rastúcej revolúcie v balení čipov.
„Pokročilé balenie je dôležitou a rozvíjajúcou sa oblasťou mikroelektroniky,“povedal pre Lifewire v e-mailovom rozhovore Janos Veres, riaditeľ inžinierstva v NextFlex, konzorciu, ktoré pracuje na pokroku vo výrobe tlačenej flexibilnej elektroniky. "Zvyčajne ide o integráciu rôznych komponentov na úrovni matrice, ako sú analógové, digitálne alebo dokonca optoelektronické "čiplety" v rámci komplexného balíka."
Chip Sandwich
Spoločnosť Apple vytvorila svoj nový čip M1 Ultra kombináciou dvoch čipov M1 Max pomocou technológie UltraFusion, čo je metóda balenia na mieru.
Výrobcovia čipov zvyčajne zvyšujú výkon pripojením dvoch čipov cez základnú dosku, čo zvyčajne prináša významné kompromisy vrátane zvýšenej latencie, zníženej šírky pásma a zvýšenej spotreby energie. Apple zvolil iný prístup s UltraFusion, ktorý používa kremíkový interposer, ktorý spája čipy cez viac ako 10 000 signálov, čím poskytuje zvýšený 2.5 TB/s nízka latencia, medziprocesorová šírka pásma.
Táto technika umožňuje M1 Ultra správať sa a byť softvérom rozpoznaný ako jeden čip, takže vývojári nemusia prepisovať kód, aby využili jeho výkon.
"Spojením dvoch lisovníc M1 Max s našou architektúrou balenia UltraFusion sme schopní škálovať kremík Apple do bezprecedentných nových výšin," uviedol v tlačovej správe Johny Srouji, senior viceprezident spoločnosti Apple pre hardvérové technológie. „So svojím výkonným CPU, masívnym GPU, neuveriteľným Neural Engine, hardvérovou akceleráciou ProRes a obrovským množstvom zjednotenej pamäte dopĺňa M1 Ultra rodinu M1 ako najvýkonnejší a najschopnejší čip na svete pre osobný počítač.“
Vďaka novému dizajnu obalu je M1 Ultra vybavený 20-jadrovým CPU so 16 vysokovýkonnými jadrami a štyrmi vysokovýkonnými jadrami. Apple tvrdí, že čip poskytuje o 90 percent vyšší viacvláknový výkon ako najrýchlejší dostupný 16-jadrový stolný počítačový čip v rovnakom energetickom obale.
Nový čip je tiež efektívnejší ako jeho konkurenti, tvrdí Apple. M1 Ultra dosahuje špičkový výkon PC čipu pri použití o 100 wattov menej, čo znamená, že sa spotrebuje menej energie a ventilátory bežia ticho aj pri náročných aplikáciách.
Sila v číslach
Apple nie je jedinou spoločnosťou, ktorá skúma nové spôsoby balenia čipov. AMD na veľtrhu Computex 2021 odhalilo technológiu balenia, ktorá ukladá malé čipy na seba, nazývanú 3D balenie. Prvými čipmi využívajúcimi túto technológiu budú herné PC čipy Ryzen 7 5800X3D očakávané koncom tohto roka. Prístup AMD, nazývaný 3D V-Cache, spája vysokorýchlostné pamäťové čipy do procesorového komplexu pre zvýšenie výkonu o 15 %.
Inovácie v balení čipov by mohli viesť k novým druhom gadgetov, ktoré sú plochejšie a flexibilnejšie ako tie, ktoré sú v súčasnosti dostupné. Jednou z oblastí, ktorá zaznamenáva pokrok, sú dosky plošných spojov (PCB), povedal Veres. Priesečník pokročilého balenia a pokročilých PCB by mohol viesť k doskám plošných spojov na úrovni systému so zabudovanými komponentmi, čím by sa eliminovali diskrétne komponenty, ako sú odpory a kondenzátory.
Nové techniky výroby čipov povedú k „plochej elektronike, origami elektronike a elektronike, ktorú možno rozdrviť a rozdrviť,“povedal Veres. „Konečným cieľom bude úplne odstrániť rozdiel medzi balíkom, obvodovou doskou a systémom.“
Nové techniky balenia čipov spájajú rôzne polovodičové komponenty s pasívnymi časťami, povedal Tobias Gotschke, hlavný projektový manažér New Venture v spoločnosti SCHOTT, ktorá vyrába komponenty obvodových dosiek, v e-mailovom rozhovore pre Lifewire. Tento prístup môže znížiť veľkosť systému, zvýšiť výkon, zvládnuť veľké tepelné zaťaženie a znížiť náklady.
SCHOTT predáva materiály, ktoré umožňujú výrobu sklenených dosiek plošných spojov. „To umožní výkonnejšie balíčky s vyššou výťažnosťou a užšími výrobnými toleranciami a výsledkom budú menšie, ekologické čipy so zníženou spotrebou energie,“povedal Gotschke.
