Clau per emportar
- Una revolució creixent en l'envasament de xips uneix components per obtenir més potència.
- Els nous xips M1 Ultra d'Apple enllacen dos xips M1 Max amb 10.000 cables que transporten 2,5 terabytes de dades per segon.
-
Apple afirma que el nou xip també és més eficient que els seus competidors.
La fusió d'un xip d'ordinador amb altres components pot provocar grans guanys de rendiment.
Els nous xips M1 Ultra d'Apple utilitzen avenços en una mena de fabricació de xips anomenada "embalatge". UltraFusion de la companyia, el nom de la seva tecnologia d'embalatge, enllaça dos xips M1 Max amb 10.000 cables que en poden portar 2.5 terabytes de dades per segon. El procés forma part d'una revolució creixent en l'envasament de xips.
"L'embalatge avançat és una àrea important i emergent de la microelectrònica", va dir a Lifewire Janos Veres, director d'enginyeria de NextFlex, un consorci que treballa per avançar en la fabricació d'electrònica flexible impresa, en una entrevista per correu electrònic. "En general es tracta d'integrar diferents components de nivell de matriu, com ara "chiplets" analògics, digitals o fins i tot optoelectrònics dins d'un paquet complex."
Un entrepà de xip
Apple va crear el seu nou xip M1 Ultra combinant dos xips M1 Max mitjançant UltraFusion, el seu mètode d'embalatge personalitzat.
En general, els fabricants de xips augmenten el rendiment connectant dos xips a través d'una placa base, la qual cosa normalment comporta avantatges importants, com ara una latència més gran, una amplada de banda reduïda i un major consum d'energia. Apple va adoptar un enfocament diferent amb UltraFusion que utilitza un intercalador de silici que connecta els xips a través de més de 10.000 senyals, proporcionant un augment de 2.5TB/s de baixa latència, amplada de banda entre processadors.
Aquesta tècnica permet que l'M1 Ultra es comporti i sigui reconegut pel programari com un xip, de manera que els desenvolupadors no necessiten reescriure el codi per aprofitar el seu rendiment.
"En connectar dues matrius M1 Max amb la nostra arquitectura d'embalatge UltraFusion, podem escalar el silici d'Apple a noves cotes sense precedents", va dir Johny Srouji, vicepresident sènior de Tecnologies de maquinari d'Apple, en un comunicat de premsa. "Amb la seva potent CPU, GPU massiva, increïble motor neuronal, acceleració de maquinari ProRes i una gran quantitat de memòria unificada, M1 Ultra completa la família M1 com el xip més potent i capaç del món per a un ordinador personal."
Gràcies al nou disseny d'embalatge, l'M1 Ultra compta amb una CPU de 20 nuclis amb 16 nuclis d' alt rendiment i quatre nuclis d' alta eficiència. Apple afirma que el xip ofereix un rendiment multifils un 90 per cent més elevat que el xip d'escriptori de PC de 16 nuclis més ràpid disponible en el mateix sobre de potència.
El nou xip també és més eficient que els seus competidors, afirma Apple. L'M1 Ultra aconsegueix el màxim rendiment del xip de PC utilitzant 100 watts menys, el que significa que es consumeix menys energia i els ventiladors funcionen en silenci, fins i tot amb aplicacions exigents.
Poder en números
Apple no és l'única empresa que explora noves maneres d'envasar xips. AMD va revelar a Computex 2021 una tecnologia d'embalatge que apila fitxes petites unes sobre les altres, anomenada embalatge 3D. Els primers xips que utilitzen la tecnologia seran els xips de jocs Ryzen 7 5800X3D que s'esperaran a finals d'aquest any. L'enfocament d'AMD, anomenat 3D V-Cache, uneix xips de memòria d' alta velocitat en un complex de processadors per augmentar el rendiment del 15%.
Les innovacions en l'embalatge de xips podrien donar lloc a nous tipus d'aparells més plans i flexibles que els disponibles actualment. Una àrea que veu progressos són les plaques de circuits impresos (PCB), va dir Veres. La intersecció d'embalatges avançats i PCB avançats podria conduir a PCB "Embalatge a nivell de sistema" amb components incrustats, eliminant components discrets com resistències i condensadors.
Les noves tècniques de fabricació de xips donaran lloc a "electrònica plana, electrònica d'origami i electrònica que es pot triturar i esmicolar", va dir Veres. "L'objectiu final serà eliminar completament la distinció entre paquet, placa de circuit i sistema."
Les noves tècniques d'embalatge de xips uneixen diferents components de semiconductors amb peces passives, va dir Tobias Gotschke, director sènior de projectes New Venture de SCHOTT, que fabrica components de plaques de circuit, en una entrevista per correu electrònic a Lifewire. Aquest enfocament pot reduir la mida del sistema, augmentar el rendiment, gestionar grans càrregues tèrmiques i reduir costos.
SCHOTT comercialitza materials que permeten la fabricació de plaques de circuits de vidre. "Això permetrà paquets més potents amb un rendiment més gran i toleràncies de fabricació més estrictes i donarà lloc a xips més petits i ecològics amb consums d'energia reduïts", va dir Gotschke..
