Βασικά Takeaways
- Μια αυξανόμενη επανάσταση στη συσκευασία τσιπ ενώνει τα εξαρτήματα για μεγαλύτερη ισχύ.
- Τα νέα τσιπ M1 Ultra της Apple συνδέουν δύο τσιπ M1 Max με 10.000 καλώδια που μεταφέρουν 2,5 terabyte δεδομένων ανά δευτερόλεπτο.
-
Η Apple ισχυρίζεται ότι το νέο τσιπ είναι επίσης πιο αποτελεσματικό από τους ανταγωνιστές της.
Ο τρόπος με τον οποίο ένα τσιπ υπολογιστή συγχωνεύεται με άλλα στοιχεία μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλα κέρδη απόδοσης.
Τα νέα τσιπ M1 Ultra της Apple χρησιμοποιούν προόδους σε ένα είδος κατασκευής τσιπ που ονομάζεται "συσκευασία". Το UltraFusion της εταιρείας, το όνομα της τεχνολογίας συσκευασίας της, συνδέει δύο τσιπ M1 Max με 10.000 καλώδια που μπορούν να μεταφέρουν 2.5 terabytes δεδομένων ανά δευτερόλεπτο. Η διαδικασία είναι μέρος μιας αυξανόμενης επανάστασης στη συσκευασία τσιπ.
"Η προηγμένη συσκευασία είναι ένας σημαντικός και αναδυόμενος τομέας της μικροηλεκτρονικής", δήλωσε στο Lifewire σε συνέντευξη μέσω email ο Janos Veres, διευθυντής μηχανικής στο NextFlex, μια κοινοπραξία που εργάζεται για την προώθηση της κατασκευής έντυπων εύκαμπτων ηλεκτρονικών. «Συνήθως πρόκειται για την ενσωμάτωση διαφορετικών εξαρτημάτων επιπέδου μήτρας, όπως αναλογικά, ψηφιακά ή ακόμα και οπτοηλεκτρονικά «τσιπετάκια» σε ένα σύνθετο πακέτο."
Ένα σάντουιτς με τσιπ
Η Apple κατασκεύασε το νέο της τσιπ M1 Ultra συνδυάζοντας δύο τσιπ M1 Max χρησιμοποιώντας το UltraFusion, την εξατομικευμένη μέθοδο συσκευασίας της.
Συνήθως, οι κατασκευαστές τσιπ ενισχύουν την απόδοση συνδέοντας δύο τσιπ μέσω μιας μητρικής πλακέτας, κάτι που συνήθως φέρνει σημαντικές ανταλλαγές, όπως αυξημένο λανθάνοντα χρόνο, μειωμένο εύρος ζώνης και αυξημένη κατανάλωση ενέργειας. Η Apple ακολούθησε μια διαφορετική προσέγγιση με το UltraFusion που χρησιμοποιεί έναν παρεμβολέα πυριτίου που συνδέει τα τσιπ σε περισσότερα από 10.000 σήματα, παρέχοντας αυξημένο 2.5 TB/s χαμηλής καθυστέρησης, εύρος ζώνης μεταξύ των επεξεργαστών.
Αυτή η τεχνική επιτρέπει στο M1 Ultra να συμπεριφέρεται και να αναγνωρίζεται από το λογισμικό ως ένα τσιπ, επομένως οι προγραμματιστές δεν χρειάζεται να ξαναγράψουν κώδικα για να επωφεληθούν από την απόδοσή του.
"Συνδέοντας δύο μήτρες M1 Max με την αρχιτεκτονική συσκευασίας UltraFusion, μπορούμε να κλιμακώσουμε το πυρίτιο της Apple σε πρωτοφανή νέα ύψη", δήλωσε ο Johny Srouji, ανώτερος αντιπρόεδρος Hardware Technologies της Apple. "Με την ισχυρή CPU, την τεράστια GPU, την απίστευτη Neural Engine, την επιτάχυνση υλικού ProRes και την τεράστια ποσότητα ενοποιημένης μνήμης, το M1 Ultra ολοκληρώνει την οικογένεια M1 ως το πιο ισχυρό και ικανό chip στον κόσμο για έναν προσωπικό υπολογιστή."
Χάρη στη νέα σχεδίαση συσκευασίας, το M1 Ultra διαθέτει CPU 20 πυρήνων με 16 πυρήνες υψηλής απόδοσης και τέσσερις πυρήνες υψηλής απόδοσης. Η Apple ισχυρίζεται ότι το τσιπ προσφέρει 90 τοις εκατό υψηλότερη απόδοση πολλαπλών νημάτων από το ταχύτερο διαθέσιμο τσιπ επιτραπέζιου υπολογιστή 16 πυρήνων στον ίδιο φάκελο ισχύος.
Το νέο τσιπ είναι επίσης πιο αποτελεσματικό από τους ανταγωνιστές του, ισχυρίζεται η Apple. Το M1 Ultra επιτυγχάνει τη μέγιστη απόδοση του τσιπ υπολογιστή χρησιμοποιώντας 100 λιγότερα watt, που σημαίνει ότι καταναλώνεται λιγότερη ενέργεια και οι ανεμιστήρες λειτουργούν αθόρυβα, ακόμη και με απαιτητικές εφαρμογές.
Ισχύς σε αριθμούς
Η Apple δεν είναι η μόνη εταιρεία που διερευνά νέους τρόπους συσκευασίας τσιπ. Η AMD αποκάλυψε στο Computex 2021 μια τεχνολογία συσκευασίας που στοιβάζει μικρά τσιπ το ένα πάνω στο άλλο, που ονομάζεται 3D packaging. Τα πρώτα τσιπ που θα χρησιμοποιούν την τεχνολογία θα είναι τα τσιπ gaming PC Ryzen 7 5800X3D που αναμένεται αργότερα φέτος. Η προσέγγιση της AMD, που ονομάζεται 3D V-Cache, συνδέει τα τσιπ μνήμης υψηλής ταχύτητας σε ένα συγκρότημα επεξεργαστή για 15% ενίσχυση της απόδοσης.
Οι καινοτομίες στη συσκευασία τσιπ θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέα είδη gadget που είναι πιο επίπεδα και ευέλικτα από αυτά που είναι διαθέσιμα σήμερα. Ένας τομέας που σημειώνει πρόοδο είναι οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB), είπε ο Veres. Η διασταύρωση προηγμένων συσκευασιών και προηγμένων PCB θα μπορούσε να οδηγήσει σε PCB "Συσκευασίας επιπέδου συστήματος" με ενσωματωμένα εξαρτήματα, εξαλείφοντας διακριτά εξαρτήματα όπως αντιστάσεις και πυκνωτές.
Νέες τεχνικές κατασκευής τσιπ θα οδηγήσουν σε «επίπεδα ηλεκτρονικά, ηλεκτρονικά origami και ηλεκτρονικά που μπορούν να θρυμματιστούν και να θρυμματιστούν», είπε ο Veres. "Ο απώτερος στόχος θα είναι να εξαλειφθεί εντελώς η διάκριση μεταξύ πακέτου, πλακέτας κυκλώματος και συστήματος."
Νέες τεχνικές συσκευασίας τσιπ κολλούν διαφορετικά εξαρτήματα ημιαγωγών με παθητικά εξαρτήματα, δήλωσε ο Tobias Gotschke, Senior Project Manager New Venture της SCHOTT, που κατασκευάζει εξαρτήματα πλακέτας κυκλώματος, σε συνέντευξη μέσω email στο Lifewire. Αυτή η προσέγγιση μπορεί να μειώσει το μέγεθος του συστήματος, να αυξήσει την απόδοση, να χειριστεί μεγάλα θερμικά φορτία και να μειώσει το κόστος.
Το SCHOTT πουλά υλικά που επιτρέπουν την κατασκευή γυάλινων πλακών κυκλωμάτων. "Αυτό θα επιτρέψει πιο ισχυρά πακέτα με μεγαλύτερη απόδοση και πιο αυστηρές ανοχές κατασκευής και θα οδηγήσει σε μικρότερα, φιλικά προς το περιβάλλον τσιπ με μειωμένη κατανάλωση ενέργειας", είπε ο Gotschke.
