מזונות חשובים
- מהפכה הולכת וגדלה באריזת שבבים מחברת רכיבים לעוצמה רבה יותר.
- שבבי M1 Ultra החדשים של אפל מקשרים בין שני שבבי M1 Max עם 10,000 חוטים הנושאים 2.5 טרה-בייט של נתונים בשנייה.
-
Apple טוענת שהשבב החדש גם יעיל יותר מהמתחרים שלו.
איך שבב מחשב מתמזג עם רכיבים אחרים יכול להוביל לשיפורים גדולים בביצועים.
שבבי M1 Ultra החדשים של אפל משתמשים בהתקדמות בסוג של ייצור שבבים הנקרא "אריזה". ה-UltraFusion של החברה, שם טכנולוגיית האריזה שלה, מחבר שני שבבי M1 Max עם 10,000 חוטים שיכולים לשאת 2.5 טרה-בייט של נתונים בשנייה. התהליך הוא חלק ממהפכה גוברת באריזת שבבים.
"אריזה מתקדמת היא תחום חשוב ומתפתח של מיקרואלקטרוניקה", אמר יאנוס ורס, מנהל ההנדסה ב-NextFlex, קונסורציום הפועל לקידום ייצור של אלקטרוניקה גמישה מודפסת, בראיון למייל ל-Lifewire. "בדרך כלל מדובר בשילוב של רכיבים שונים ברמת התבנית, כגון "שבבים" אנלוגיים, דיגיטליים או אפילו אופטו-אלקטרוניים בתוך חבילה מורכבת."
סנדוויץ' צ'יפס
Apple בנתה את שבב ה-M1 Ultra החדש שלה על ידי שילוב של שני שבבי M1 Max באמצעות UltraFusion, שיטת האריזה שלה בהתאמה אישית.
בדרך כלל, יצרני השבבים מגבירים את הביצועים על ידי חיבור שני שבבים דרך לוח אם, מה שבדרך כלל מביא לשינויים משמעותיים, כולל זמן השהייה מוגבר, רוחב פס מופחת וצריכת חשמל מוגברת. אפל נקטה בגישה שונה עם UltraFusion שמשתמשת במשבצת סיליקון שמחברת את השבבים על פני יותר מ-10,000 אותות, ומספקת 2 מוגבר.5TB/s של זמן אחזור נמוך, רוחב פס בין מעבדים.
טכניקה זו מאפשרת ל-M1 Ultra להתנהג ולהיות מוכר על ידי תוכנה כשבב אחד, כך שמפתחים לא צריכים לשכתב את הקוד כדי לנצל את הביצועים שלו.
"באמצעות חיבור שני קוביות M1 Max עם ארכיטקטורת האריזה שלנו UltraFusion, אנו מסוגלים להגדיל את הסיליקון של אפל לגבהים חדשים חסרי תקדים", אמר ג'וני סרוג'י, סגן נשיא בכיר של אפל לטכנולוגיות חומרה, במהדורה לעיתונות. "עם המעבד החזק שלו, ה-GPU המאסיבי, המנוע העצבי המדהים, האצת החומרה ProRes וכמות עצומה של זיכרון מאוחד, M1 Ultra משלים את משפחת M1 כשבב החזק והמסוגל ביותר בעולם למחשב אישי."
הודות לעיצוב האריזה החדש, ה-M1 Ultra כולל מעבד 20 ליבות עם 16 ליבות בעלות ביצועים גבוהים וארבע ליבות בעלות יעילות גבוהה. אפל טוענת שהשבב מספק ביצועים מרובי-הליכים גבוהים ב-90% מהשבב המהיר ביותר הזמין למחשב שולחני עם 16 ליבות, באותה מעטפת חשמל.
השבב החדש גם יעיל יותר מהמתחרים שלו, טוענת אפל. ה-M1 Ultra מגיע לביצועי השיא של שבב המחשב תוך שימוש ב-100 וואט פחות, כלומר צורכים פחות אנרגיה, ומאווררים פועלים בשקט, אפילו עם אפליקציות תובעניות.
כוח במספרים
Apple היא לא החברה היחידה שחוקרת דרכים חדשות לאריזת שבבים. AMD חשפה ב-Computex 2021 טכנולוגיית אריזה שעורמת שבבים קטנים זה על גבי זה, הנקראת אריזה תלת מימדית. השבבים הראשונים המשתמשים בטכנולוגיה יהיו שבבי PC המשחקים Ryzen 7 5800X3D הצפויים בהמשך השנה. הגישה של AMD, הנקראת 3D V-Cache, מחברת שבבי זיכרון מהירים לתוך קומפלקס מעבדים לשיפור ביצועים של 15%.
חידושים באריזת שבבים יכולים להוביל לסוגים חדשים של גאדג'טים שטוחים וגמישים יותר מאלה הזמינים כעת. תחום אחד שרואים התקדמות הוא לוחות מעגלים מודפסים (PCB), אמר ורס. ההצטלבות של אריזה מתקדמת ו-PCB מתקדמת עלולה להוביל לאריזה ברמת מערכת עם רכיבים משובצים, ולבטל רכיבים נפרדים כמו נגדים וקבלים.
טכניקות ייצור שבבים חדשות יובילו ל"אלקטרוניקה שטוחה, אלקטרוניקה אוריגמי ואלקטרוניקה שניתן לכתוש ולפורר", אמר וורס. "המטרה הסופית תהיה לבטל את ההבחנה בין החבילה, המעגל והמערכת לחלוטין."
טכניקות אריזת שבבים חדשות מצמידות רכיבים שונים של מוליכים למחצה עם חלקים פסיביים, אמר טוביאס גוטשקה, מנהל פרויקט בכיר ב-New Venture ב-SCHOTT, המייצרת רכיבי מעגלים, בראיון באימייל עם Lifewire. גישה זו יכולה להקטין את גודל המערכת, להגדיל את הביצועים, להתמודד עם עומסים תרמיים גדולים ולהפחית עלויות.
SCHOTT מוכרת חומרים המאפשרים ייצור של לוחות זכוכית. "זה יאפשר חבילות חזקות יותר עם תפוקה גדולה יותר וסובלנות ייצור הדוקה יותר ויביא לשבבים קטנים יותר וידידותיים לסביבה עם צריכת חשמל מופחתת", אמר גוטשקה.
