Klíčové poznatky
- Rostoucí revoluce v balení čipů spojuje komponenty dohromady pro větší výkon.
- Nové čipy Apple M1 Ultra spojují dva čipy M1 Max s 10 000 dráty, které přenášejí 2,5 terabajtu dat za sekundu.
-
Apple tvrdí, že nový čip je také efektivnější než jeho konkurenti.
Jak je počítačový čip sloučen s jinými součástmi, může vést k velkému nárůstu výkonu.
Nové čipy M1 Ultra společnosti Apple využívají pokroky v druhu výroby čipů zvaného „balení“. Společnost UltraFusion, název její obalové technologie, spojuje dva čipy M1 Max s 10 000 dráty, které mohou nést 2.5 terabajtů dat za sekundu. Tento proces je součástí rostoucí revoluce v balení čipů.
„Pokročilé balení je důležitou a rozvíjející se oblastí mikroelektroniky,“řekl Lifewire v e-mailovém rozhovoru Janos Veres, ředitel inženýrství NextFlex, konsorcia, které pracuje na pokroku ve výrobě tištěné flexibilní elektroniky. "Obvykle jde o integraci různých komponent na úrovni matrice, jako jsou analogové, digitální nebo dokonce optoelektronické "čiplety" do komplexního balíčku."
Chip Sandwich
Apple postavil svůj nový čip M1 Ultra zkombinováním dvou čipů M1 Max pomocí UltraFusion, své vlastní metody balení.
Výrobci čipů obvykle zvyšují výkon připojením dvou čipů přes základní desku, což obvykle přináší významné kompromisy, včetně zvýšené latence, snížené šířky pásma a zvýšené spotřeby energie. Apple zvolil jiný přístup s UltraFusion, který používá křemíkový interposer, který spojuje čipy přes více než 10 000 signálů, což poskytuje zvýšený 2.5 TB/s nízké latence, meziprocesorová šířka pásma.
Tato technika umožňuje M1 Ultra chovat se a být rozpoznáván softwarem jako jeden čip, takže vývojáři nemusí přepisovat kód, aby využili jeho výkon.
„Propojením dvou matric M1 Max s naší balicí architekturou UltraFusion jsme schopni škálovat křemík Apple do bezprecedentních nových výšin,“uvedl Johny Srouji, senior viceprezident pro hardwarové technologie společnosti Apple v tiskové zprávě. „Se svým výkonným CPU, masivním GPU, neuvěřitelným Neural Engine, hardwarovou akcelerací ProRes a obrovským množstvím jednotné paměti doplňuje M1 Ultra rodinu M1 jako nejvýkonnější a nejschopnější čip na světě pro osobní počítač.“
Díky novému designu balení je M1 Ultra vybaven 20jádrovým CPU s 16 vysoce výkonnými jádry a čtyřmi vysoce účinnými jádry. Apple tvrdí, že čip poskytuje o 90 procent vyšší výkon s více vlákny než nejrychlejší dostupný 16jádrový desktopový čip pro PC ve stejném energetickém obalu.
Nový čip je také efektivnější než jeho konkurenti, tvrdí Apple. M1 Ultra dosahuje špičkového výkonu PC čipu s použitím o 100 wattů méně, což znamená, že je spotřebováno méně energie a ventilátory běží tiše, dokonce i s náročnými aplikacemi.
Síla v číslech
Apple není jedinou společností, která zkoumá nové způsoby balení čipů. AMD na veletrhu Computex 2021 odhalilo technologii balení, která na sebe skládá malé čipy, tzv. 3D balení. Prvními čipy využívajícími tuto technologii budou herní PC čipy Ryzen 7 5800X3D očekávané koncem tohoto roku. Přístup AMD, nazývaný 3D V-Cache, spojuje vysokorychlostní paměťové čipy do procesorového komplexu pro zvýšení výkonu o 15 %.
Inovace v balení čipů by mohly vést k novým druhům gadgetů, které jsou plošší a flexibilnější než ty, které jsou v současnosti dostupné. Jednou oblastí, která zaznamenala pokrok, jsou desky s plošnými spoji (PCB), řekl Veres. Průnik pokročilého balení a pokročilého PCB by mohl vést k deskám plošných spojů "System Level Packaging" s vestavěnými součástkami, které eliminují diskrétní součástky, jako jsou odpory a kondenzátory.
Nové techniky výroby čipů povedou k „ploché elektronice, origami elektronice a elektronice, kterou lze rozdrtit a rozdrtit,“řekl Veres. "Konečným cílem bude úplně odstranit rozdíl mezi pouzdrem, obvodovou deskou a systémem."
Nové techniky balení čipů spojují různé polovodičové součástky s pasivními součástmi, řekl Tobias Gotschke, Senior Project Manager New Venture ve společnosti SCHOTT, která vyrábí součástky obvodových desek, v e-mailovém rozhovoru pro Lifewire. Tento přístup může snížit velikost systému, zvýšit výkon, zvládnout velké tepelné zatížení a snížit náklady.
SCHOTT prodává materiály, které umožňují výrobu skleněných desek plošných spojů. "To umožní výkonnější balíčky s větší výtěžností a užšími výrobními tolerancemi a výsledkem budou menší, ekologicky šetrné čipy se sníženou spotřebou energie," řekl Gotschke.
