'Pakovanje' je način na koji Apple dodaje snagu M1 Ultra

Način na koji je računalni čip spojen s drugim komponentama može dovesti do velikog povećanja performansi.

Appleovi novi M1 Ultra čipovi koristiti napredak u vrsti proizvodnje čipova koja se naziva "pakiranje". UltraFusion tvrtke, kako se zove tehnologija pakiranja, povezuje dva M1 Max čipa s 10.000 žica koje mogu prenijeti 2,5 terabajta podataka po drugi. Proces je dio rastuće revolucije u pakiranju čipsa.

"Napredno pakiranje važno je područje mikroelektronike u nastajanju," Janoš Veres, direktor inženjeringa u NextFlexu, konzorciju koji radi na unapređenju proizvodnje tiskane fleksibilne elektronike, rekao je za Lifewire u intervjuu e-poštom. "Obično se radi o integraciji različitih komponenti na razini matrice kao što su analogni, digitalni ili čak optoelektronički "čipleti" unutar složenog paketa."

Sendvič s čipsom

Apple je napravio svoj novi M1 Ultra čip kombinirajući dva M1 Max čipa koristeći UltraFusion, svoju prilagođenu metodu pakiranja.

Proizvođači čipova obično povećavaju performanse spajanjem dva čipa preko matične ploče, što je obično donosi značajne kompromise, uključujući povećanje latencije, smanjenu propusnost i povećanu snagu potrošnja. Apple je preuzeo 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, međuprocesor širina pojasa.

Ova tehnika omogućuje da se M1 Ultra ponaša i softver ga prepoznaje kao jedan čip, tako da programeri ne moraju prepisivati ​​kod kako bi iskoristili njegove performanse.

"Spajanjem dva M1 Max matrica s našom arhitekturom pakiranja UltraFusion, možemo podići Apple silicij na neviđene nove visine", Johny Srouji, Appleov viši potpredsjednik Hardware Technologies, rekao je u priopćenju za medije. „Sa svojim moćnim CPU-om, masivnim GPU-om, nevjerojatnim neuronskim motorom, ProRes hardverskim ubrzanjem i ogromnom količinom ujedinjena memorija, M1 Ultra upotpunjuje obitelj M1 kao najmoćniji i najsposobniji čip na svijetu za osobni Računalo."

Zahvaljujući novom dizajnu pakiranja, M1 Ultra ima 20-jezgreni CPU sa 16 jezgri visokih performansi i četiri visoko učinkovite jezgre. Apple tvrdi da čip pruža 90 posto veće performanse s više niti od najbržeg dostupnog 16-jezgrenog PC čipa za stolno računalo u istoj ovojnici snage.

Novi čip je također učinkovitiji od svojih konkurenata, tvrdi Apple. M1 Ultra postiže vrhunske performanse PC čipa koristeći 100 vata manje, što znači da se troši manje energije, a ventilatori rade tiho, čak i sa zahtjevnim aplikacijama.

Moć u brojevima

Apple nije jedina tvrtka koja istražuje nove načine pakiranja čipsa. AMD otkriveno na Computexu 2021 tehnologija pakiranja koja slaže male čipove jedan na drugi, a naziva se 3D pakiranje. Prvi čipovi koji koriste tehnologiju bit će Ryzen 7 5800X3D gaming PC čipovi očekuju se kasnije ove godine. AMD-ov pristup, nazvan 3D V-Cache, povezuje memorijske čipove velike brzine u kompleks procesora za povećanje performansi od 15%.

Inovacije u pakiranju čipova mogle bi dovesti do novih vrsta gadgeta koji su ravniji i fleksibilniji od trenutno dostupnih. Jedno područje u kojem se vidi napredak su tiskane ploče (PCB), rekao je Veres. Presjek naprednog pakiranja i naprednog PCB-a mogao bi dovesti do "pakiranja na razini sustava" PCB-a 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 eliminirati razliku između paketa, sklopne ploče i sustava u potpunosti."

Nove tehnike pakiranja čipova spajaju različite poluvodičke komponente s pasivnim dijelovima, Tobias Gotschke, Senior Project Manager New Venture u SCHOTT-u, koji proizvodi komponente za pločice, rekao je 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 ploča. "To će omogućiti snažnija pakiranja s većim prinosom i strožim proizvodnim tolerancijama te će rezultirati manjim, ekološki prihvatljivim čipovima sa smanjenom potrošnjom energije", rekao je Gotschke.