Key takeaways
- En voksende revolusjon innen chipemballasje setter komponenter sammen for større kraft.
- Apples nye M1 Ultra-brikker kobler sammen to M1 Max-brikker med 10 000 ledninger som bærer 2,5 terabyte med data per sekund.
-
Apple hevder at den nye brikken også er mer effektiv enn konkurrentene.
Hvordan en databrikke er smeltet sammen med andre komponenter kan føre til store ytelsesgevinster.
Apples nye M1 Ultra-brikker bruker fremskritt innen en slags brikkefremstilling k alt "emballasje". Selskapets UltraFusion, navnet på emballasjeteknologien, kobler to M1 Max-brikker med 10 000 ledninger som kan bære 2.5 terabyte med data per sekund. Prosessen er en del av en voksende revolusjon innen chipemballasje.
"Avansert emballasje er et viktig og fremvoksende område innen mikroelektronikk," sa Janos Veres, direktør for ingeniørarbeid ved NextFlex, et konsortium som jobber for å fremme produksjon av trykt fleksibel elektronikk, til Lifewire i et e-postintervju. "Det handler vanligvis om å integrere forskjellige komponenter på dysenivå som analoge, digitale eller til og med optoelektroniske "chiplets" i en kompleks pakke.»
A Chip Sandwich
Apple bygde sin nye M1 Ultra-brikke ved å kombinere to M1 Max-brikker ved hjelp av UltraFusion, den spesialbygde pakkemetoden.
Vanligvis øker brikkeprodusenter ytelsen ved å koble to brikker gjennom et hovedkort, noe som vanligvis gir betydelige avveininger, inkludert økt ventetid, redusert båndbredde og økt strømforbruk. Apple tok en annen tilnærming med UltraFusion som bruker en silisiuminnlegger som kobler brikkene over mer enn 10 000 signaler, og gir en økt 2.5 TB/s med lav ventetid, båndbredde mellom prosessorer.
Denne teknikken gjør det mulig for M1 Ultra å oppføre seg og gjenkjennes av programvare som én brikke, slik at utviklere ikke trenger å skrive om koden for å dra nytte av ytelsen.
"Ved å koble to M1 Max-dyser med UltraFusion-emballasjearkitekturen vår, er vi i stand til å skalere Apple-silisium til enestående nye høyder," sa Johny Srouji, Apples senior visepresident for Hardware Technologies, i en pressemelding. "Med sin kraftige CPU, massive GPU, utrolige Neural Engine, ProRes maskinvareakselerasjon og enorme mengder enhetlig minne, fullfører M1 Ultra M1-familien som verdens kraftigste og mest kapable brikke for en personlig datamaskin."
Takket være den nye emballasjedesignen har M1 Ultra en 20-kjerners CPU med 16 høyytelseskjerner og fire høyeffektive kjerner. Apple hevder at brikken leverer 90 prosent høyere multi-threaded ytelse enn den raskeste tilgjengelige 16-kjerners PC-stasjonære brikken i samme strømkonvolutt.
Den nye brikken er også mer effektiv enn konkurrentene, hevder Apple. M1 Ultra når PC-brikkens toppytelse ved å bruke 100 færre watt, noe som betyr at det forbrukes mindre energi, og viftene går stille, selv med krevende apper.
Power in Numbers
Apple er ikke det eneste selskapet som utforsker nye måter å pakke chips på. AMD avslørte på Computex 2021 en pakketeknologi som stabler små brikker oppå hverandre, k alt 3D-emballasje. De første brikkene som bruker teknologien vil være Ryzen 7 5800X3D gaming PC-brikker som forventes senere i år. AMDs tilnærming, k alt 3D V-Cache, binder høyhastighets minnebrikker til et prosessorkompleks for en ytelsesøkning på 15 %.
Innovasjoner innen chip-emballasje kan føre til nye typer dingser som er flatere og mer fleksible enn de som er tilgjengelige for øyeblikket. Et område som ser fremgang er trykte kretskort (PCB), sa Veres. Skjæringspunktet mellom avansert emballasje og avansert PCB kan føre til "System Level Packaging" PCB med innebygde komponenter, og eliminerer diskrete komponenter som motstander og kondensatorer.
Nye brikkefremstillingsteknikker vil føre til "flat elektronikk, origami-elektronikk og elektronikk som kan knuses og smuldres," sa Veres. "Det endelige målet vil være å eliminere skillet mellom pakke, kretskort og system tot alt."
Nye brikkepakketeknikker henger sammen ulike halvlederkomponenter med passive deler, sa Tobias Gotschke, Senior Project Manager New Venture hos SCHOTT, som lager kretskortkomponenter, i et e-postintervju med Lifewire. Denne tilnærmingen kan redusere systemstørrelsen, øke ytelsen, håndtere store termiske belastninger og redusere kostnadene.
SCHOTT selger materialer som tillater produksjon av glasskretskort. "Dette vil muliggjøre kraftigere pakker med større utbytte og strammere produksjonstoleranser og vil resultere i mindre, miljøvennlige brikker med redusert strømforbruk," sa Gotschke.
