MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Уже на этой неделе в продажу должны поступить смартфоны Mate 90, которые будут оснащены процессорами Kirin нового поколения, использующими принцип «масштабирования тау», который позволяет добиться увеличения плотности размещения транзисторов без перехода на более тонкие технологические нормы. Huawei опубликовала первые итоги оценки достигнутых благодаря переходу на новый метод компоновки чипа преимуществ.
Источник изображения: Huawei Technologies
Как отмечает TrendForce со ссылкой на издание Global Times, автором новой публикации является одна из идейных вдохновительниц перехода к новому методу компоновки Хэ Тинбо (He Tingbo, на фото выше). По данным отчёта, при создании чипа Kirin 2026 удалось увеличить плотность размещения транзисторов на 55 %, а уровень энергопотребления на уровне многих ключевых блоков упал. Правда, уровень быстродействия остался прежним, и тут кроется важный нюанс.
Как поясняет источник, принцип «масштабирования тау» привязан ко времени, поскольку позволяет повысить быстродействие благодаря сокращению пути, преодолеваемого данными внутри чипа. Если повышать тактовую частоту, то энергопотребление вырастет, а вместе с ним увеличится и тепловыделение. Бороться с последним в «многослойных» чипах, получаемых буквально «сложением» планарных структур в два слоя, довольно сложно, и на ближайшие годы этот фактор станет существенным ограничением возможностей Huawei в наращивании быстродействия своих чипов. Отчасти данный тезис подчёркивается и названием отчёта Huawei, которое задаётся вопросом, а не должен ли был новый чип компании расплавиться.
Поскольку повышать тактовую частоту работы чипа Huawei не стала, то Kirin продемонстрировал снижение энергопотребления на 66 % для NPU, на 58 % для GPU и 41 % для CPU при сопоставимом с предшественником быстродействии. В мобильном сегменте это довольно важный результат, поскольку позволяет увеличить время работы устройства от батареи. В частности, нейронный блок NPU продемонстрировал производительность на уровне 29 TOPS при работе на сниженной на 63 % частоте относительно модели предыдущего поколения, а напряжение было снижено с 0,85 до 0,55 В. Плотность потока энергии при этом снизилась на 73 %.
По словам представителей Huawei, основной выигрыш в энергопотреблении достигается благодаря снижению затрат на перемещение данных, а не осуществление вычислений как таковое. Если учесть, что первый тип энергозатрат в составе «системы на чипе» достигает 80 % от общего энергопотребления, то получаемая экономия существенна с практической точки зрения. Новый подход к компоновке чипа позволяет сократить путь, преодолеваемый данными внутри его, на величину от 20 до 70 %. Блоки внутри чипа, разнесённые по двум слоям, соединяются между собой вертикальными каналами с шагом 1,5 мкм. В составе Kirin 2026 таких вертикальных межсоединений насчитывается около 50 млн штук, из них от 10 до 15 % используются для передачи сигнала.
Образцы Kirin 2027 уже демонстрируют сокращения шага размещения вертикальных каналов до 1 мкм с одновременным увеличением их количества до более чем 100 млн штук. За три последующих года Huawei рассчитывает сократить шаг каналов до 720 нм и одновременно увеличить их количество до более чем 200 млн штук. Как отмечается в публикации Huawei, если весь выигрыш во времени прохождения сигнала направить на повышение тактовых частот чипа, то энергопотребление неизбежно вырастет. Кроме того, новый поход к проектированию требует изменения многих производственных процессов, а это дорогой и долгий процесс. С другой стороны, на фоне сохранения напряжённых отношений с западными партнёрами, китайская Huawei не может похвастать выбором альтернативных путей технологического развития.
Источник:
