Ključni podaci za van
- Rastuća revolucija u pakiranju čipova spaja komponente za veću snagu.
- Appleovi novi M1 Ultra čipovi povezuju dva M1 Max čipa s 10 000 žica koje prenose 2,5 terabajta podataka u sekundi.
-
Apple tvrdi da je novi čip također učinkovitiji od svojih konkurenata.
Kako se računalni čip stopi s drugim komponentama može dovesti do velikih poboljšanja performansi.
Appleovi novi M1 Ultra čipovi koriste napredak u nekoj vrsti proizvodnje čipova koja se naziva "pakiranje". Tvrtkin UltraFusion, naziv tehnologije pakiranja, povezuje dva M1 Max čipa s 10 000 žica koje mogu nositi 2.5 terabajta podataka u sekundi. Proces je dio rastuće revolucije u pakiranju čipova.
"Napredno pakiranje važno je područje mikroelektronike u nastajanju", rekao je za Lifewire u intervjuu e-poštom Janos Veres, direktor inženjeringa u NextFlexu, konzorciju koji radi na unapređenju proizvodnje tiskane fleksibilne elektronike. "Tipično se radi o integraciji različitih komponenti na razini matrice kao što su analogni, digitalni ili čak optoelektronički "chiplets" unutar složenog paketa."
Sendvič s čipsom
Apple je izgradio svoj novi M1 Ultra čip kombinirajući dva M1 Max čipa koristeći UltraFusion, svoju prilagođenu metodu pakiranja.
Obično proizvođači čipova povećavaju performanse povezivanjem dvaju čipova kroz matičnu ploču, što obično donosi značajne kompromise, uključujući povećanu latenciju, smanjenu propusnost i povećanu potrošnju energije. Apple je zauzeo drugačiji pristup s UltraFusionom koji koristi silikonski interposer koji povezuje čipove preko više od 10 000 signala, pružajući povećanu 2.5 TB/s niske latencije, propusnost između procesora.
Ova tehnika omogućuje M1 Ultra da se ponaša i da ga softver prepozna kao jedan čip, tako da programeri ne moraju ponovno pisati kod da bi iskoristili njegove performanse.
"Povezivanjem dvaju M1 Max matrica s našom UltraFusion arhitekturom pakiranja, u mogućnosti smo podići Apple silicij do neviđenih novih visina," Johny Srouji, Appleov viši potpredsjednik hardverskih tehnologija, rekao je u priopćenju za javnost. "Sa svojim snažnim CPU-om, masivnim GPU-om, nevjerojatnim Neural Engineom, ProRes hardverskim ubrzanjem i ogromnom količinom objedinjene memorije, M1 Ultra dovršava obitelj M1 kao najmoćniji i najsposobniji čip na svijetu za osobno računalo."
Zahvaljujući novom dizajnu pakiranja, M1 Ultra ima 20-jezgreni CPU sa 16 jezgri visokih performansi i četiri jezgre visoke učinkovitosti. Apple tvrdi da čip pruža 90 posto veću višenitnu izvedbu od najbržeg dostupnog 16-jezgrenog PC čipa za stolna računala u istoj ovojnici snage.
Novi čip također je učinkovitiji od svojih konkurenata, tvrdi Apple. M1 Ultra postiže vrhunsku izvedbu PC čipa koristeći 100 vata manje, što znači da se troši manje energije, a ventilatori rade tiho, čak i sa zahtjevnim aplikacijama.
Snaga u brojkama
Apple nije jedina tvrtka koja istražuje nove načine pakiranja čipsa. AMD je na Computexu 2021. otkrio tehnologiju pakiranja koja slaže male čipove jedan na drugi, nazvanu 3D pakiranje. Prvi čipovi koji koriste ovu tehnologiju bit će Ryzen 7 5800X3D gaming PC čipovi koji se očekuju kasnije ove godine. AMD-ov pristup, nazvan 3D V-Cache, spaja memorijske čipove velike brzine u procesorski kompleks za povećanje performansi od 15%.
Inovacije u pakiranju čipova mogle bi dovesti do novih vrsta gadgeta koji su ravniji i fleksibilniji od onih koji su trenutno dostupni. Jedno područje u kojem se vidi napredak su tiskane ploče (PCB), rekao je Vereš. Sjecište naprednog pakiranja i naprednog PCB-a moglo bi dovesti do PCB-a "System Level Packaging" s ugrađenim komponentama, eliminirajući diskretne komponente poput otpornika i kondenzatora.
Nove tehnike izrade čipova dovest će do "ravne elektronike, origami elektronike i elektronike koja se može drobiti i mrviti", rekao je Veres. "Krajnji cilj bit će potpuno eliminirati razliku između paketa, tiskane ploče i sustava."
Nove tehnike pakiranja čipova spajaju različite poluvodičke komponente s pasivnim dijelovima, rekao je Tobias Gotschke, viši projektni menadžer New Venture u SCHOTT-u, koji proizvodi komponente sklopnih ploča, u intervjuu e-poštom za Lifewire. Ovaj pristup može smanjiti veličinu sustava, povećati performanse, podnijeti velika toplinska opterećenja i smanjiti troškove.
SCHOTT prodaje materijale koji omogućuju proizvodnju staklenih tiskanih ploča. "Ovo će omogućiti snažnije pakete s većim prinosom i strožim proizvodnim tolerancijama te će rezultirati manjim, ekološki prihvatljivim čipovima sa smanjenom potrošnjom energije", rekao je Gotschke.
