الوجبات الجاهزة الرئيسية
- ثورة متنامية في تغليف الرقائق تجمع المكونات معًا للحصول على طاقة أكبر.
- رقائق M1 Ultra الجديدة من Apple تربط شريحتين M1 Max بـ 10000 سلك تحمل 2.5 تيرابايت من البيانات في الثانية.
-
تدعي Apple أن الشريحة الجديدة أكثر كفاءة من منافسيها.
يمكن أن تؤدي كيفية دمج رقاقة الكمبيوتر مع مكونات أخرى إلى مكاسب كبيرة في الأداء.
تستخدم رقائق M1 Ultra الجديدة من Apple التطورات في نوع من صناعة الرقائق يسمى "التغليف". يربط UltraFusion التابع للشركة ، وهو اسم تقنية التغليف الخاصة بها ، شريحتين M1 Max مع 10000 سلك يمكنها حمل 2.5 تيرابايت من البيانات في الثانية. هذه العملية جزء من ثورة متنامية في تغليف الرقائق.
قال جانوس فيريس ، مدير الهندسة في NextFlex ، وهو اتحاد يعمل على تطوير تصنيع الإلكترونيات المرنة المطبوعة ، لـ Lifewire في مقابلة عبر البريد الإلكتروني:"التغليف المتقدم هو مجال مهم وناشئ للإلكترونيات الدقيقة". "يتعلق الأمر عادةً بدمج مكونات مختلفة على مستوى القالب مثل" شرائح "تناظرية أو رقمية أو حتى إلكترونية ضوئية ضمن حزمة معقدة."
شطيرة رقاقة
صنعت Apple شريحة M1 Ultra الجديدة من خلال الجمع بين شريحتين M1 Max باستخدام UltraFusion ، وهي طريقة تغليف مصممة خصيصًا.
عادة ، تعزز الشركات المصنعة للرقائق الأداء من خلال توصيل شريحتين من خلال اللوحة الأم ، الأمر الذي يحقق عادة مقايضات كبيرة ، بما في ذلك زيادة زمن الوصول ، وتقليل عرض النطاق الترددي ، وزيادة استهلاك الطاقة. اتبعت Apple نهجًا مختلفًا مع UltraFusion يستخدم وسيطًا سيليكونيًا يربط الرقائق عبر أكثر من 10000 إشارة ، مما يوفر 2 زيادة.5 تيرا بايت / ثانية من زمن الوصول المنخفض ، وعرض النطاق الترددي بين المعالجات.
تمكن هذه التقنية M1 Ultra من التصرف والتعرف عليها من قبل البرنامج كشريحة واحدة ، لذلك لا يحتاج المطورون إلى إعادة كتابة التعليمات البرمجية للاستفادة من أدائها.
قال جوني سروجي ، نائب الرئيس الأول لتقنيات الأجهزة في Apple ، في بيان صحفي: "من خلال ربط اثنين من قوالب M1 Max بهندسة عبوة UltraFusion الخاصة بنا ، فإننا قادرون على رفع مستوى سيليكون Apple إلى آفاق جديدة غير مسبوقة". "بفضل وحدة المعالجة المركزية القوية ، ووحدة معالجة الرسومات الهائلة ، والمحرك العصبي المذهل ، وتسريع أجهزة ProRes ، والكمية الهائلة من الذاكرة الموحدة ، يكمل M1 Ultra عائلة M1 كأقوى شريحة في العالم وأكثرها قدرة على الكمبيوتر الشخصي."
بفضل تصميم العبوة الجديد ، يتميز M1 Ultra بوحدة معالجة مركزية ذات 20 نواة مع 16 نواة عالية الأداء وأربع نوى عالية الكفاءة. تدعي شركة Apple أن الشريحة توفر أداء متعدد الخيوط أعلى بنسبة 90 بالمائة من أسرع شريحة كمبيوتر سطح مكتب ذات 16 نواة متوفرة في نفس غلاف الطاقة.
الشريحة الجديدة هي أيضًا أكثر كفاءة من منافسيها ، كما تدعي شركة Apple. يصل M1 Ultra إلى أعلى أداء لشريحة الكمبيوتر الشخصي باستخدام 100 واط أقل ، مما يعني استهلاك طاقة أقل وتشغيل المراوح بهدوء ، حتى مع التطبيقات كثيرة المتطلبات.
القوة في الأرقام
Apple ليست الشركة الوحيدة التي تستكشف طرقًا جديدة لتعبئة الرقائق. كشفت AMD في Computex 2021 عن تقنية تغليف تقوم بتكديس رقائق صغيرة فوق بعضها البعض ، تسمى تغليف ثلاثي الأبعاد. أول رقائق تستخدم هذه التقنية ستكون رقائق Ryzen 7 5800X3D المخصصة للألعاب والمتوقعة في وقت لاحق من هذا العام. يربط نهج AMD ، المسمى 3D V-Cache ، شرائح الذاكرة عالية السرعة بمجمع معالج لتحسين الأداء بنسبة 15٪.
الابتكارات في تغليف الرقائق يمكن أن تؤدي إلى أنواع جديدة من الأدوات التي تكون أكثر انبساطًا ومرونة من تلك المتوفرة حاليًا. قال فيريز إن إحدى المناطق التي تشهد تقدمًا هي لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs). يمكن أن يؤدي تقاطع العبوات المتقدمة وثنائي الفينيل متعدد الكلور المتقدم إلى "تغليف مستوى النظام" ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع مكونات مدمجة ، مما يلغي المكونات المنفصلة مثل المقاومات والمكثفات.
ستؤدي تقنيات تصنيع الرقائق الجديدة إلى "إلكترونيات مسطحة ، وإلكترونيات اوريغامي ، وإلكترونيات يمكن سحقها وانهيارها" ، على حد قول فيريز. "سيكون الهدف النهائي هو القضاء على التمييز بين الحزمة ولوحة الدائرة والنظام تمامًا."
تقنيات تغليف الرقائق الجديدة تلتصق ببعض مكونات أشباه الموصلات المختلفة مع الأجزاء السلبية ، قال Tobias Gotschke ، مدير المشروع الأول New Venture في SCHOTT ، الذي يصنع مكونات لوحات الدارات الكهربائية ، في مقابلة عبر البريد الإلكتروني مع Lifewire. يمكن أن يقلل هذا النهج من حجم النظام ، ويزيد من الأداء ، ويتعامل مع الأحمال الحرارية الكبيرة ، ويقلل التكاليف.
تبيع SCHOTT المواد التي تسمح بتصنيع لوحات الدوائر الزجاجية. قال جوتشكي: "سيمكن هذا حزمًا أكثر قوة ذات إنتاجية أكبر وتفاوتات تصنيع أكثر إحكامًا وسيؤدي إلى رقائق أصغر صديقة للبيئة مع استهلاك أقل للطاقة".
